基于定向钻进技术的综合立体瓦斯抽采模式

以成庄矿为例,分析了定向钻进技术在顺层钻孔抽采实体煤、高位钻孔抽采采空区、跨破碎带抽采待掘区域等方面的应用,研究了基于定向钻进技术的综合立体瓦斯抽采模式:针对实体煤层采用顺层递进模块式抽采技术,通过长时间、大范围抽采及预抽模块、掘进工作面、回采工作面的循环递进,实现回采煤量和抽采煤量的良性接替;针对“U”型通风上隅角瓦斯集聚区域采用顶板高位定向钻孔抽采技术,高位定向钻孔通过裂隙带与上隅角构成连通系统,采空区内瓦斯通过裂隙被钻孔抽出,从而降低采空区内瓦斯浓度;针对破碎煤层采用煤-岩-煤型顶板梳状定向钻孔技术,主孔布置于顶板中,钻孔跨越破碎煤体后施工梳状分支钻孔进入煤层,从而掩护下一阶段巷道掘进;针对煤层积水情况采用顶抽气-底排水组合式梳状定向钻孔技术,煤层中积水排采钻孔和顶板中瓦斯抽采钻孔在空间上实现水-气流场联通,煤层孔排水降压后利于顶板孔抽采瓦斯。采用该瓦斯抽采模式后,成庄矿瓦斯抽采率达60%以上。

深部高瓦斯矿井大采高工作面立体抽采瓦斯技术

为了有效提高瓦斯抽采效率,以黄陵二号煤矿瓦斯(油层气)抽采为研究对象,采用现场调查、数值计算和现场监测等方法,综合分析深部高瓦斯矿井瓦斯(油层气)涌入路径,实施了综合立体抽采技术。工作面存有的4个砂岩储气层,均受采动影响,其分别处于上覆岩层的弯曲下沉带、垮落带和裂隙带之间,以及底部扰动范围,为采空区和工作面涌出瓦斯源。依据上覆岩层结构和采动影响程度,将抽采区分为采空区、采动区、未采煤层区,建立动态综合立体抽采技术。研究结果表明:工作面综合抽采技术实现了空间全覆盖的瓦斯抽采,各位置抽采量增加、瓦斯浓度降低。围岩及采空区瓦斯体积分数降低了40%、68%、41%。综合抽采技术提高了矿井的瓦斯抽采率,为矿井开采瓦斯治理提供了有力支撑。

黄陵矿区立体抽采技术实践应用

矿井瓦斯是制约矿井安全生产重要因素之一。以黄陵二号煤矿瓦斯(油层气)抽采安全防控为目标,采用现场调查和现场监测等方法,综合分析深部高瓦斯矿井瓦斯(油层气)分布特征,实施具有针对性的综合立体抽采技术。研究表明:工作面的4个砂岩储气层,均受采动影响分别处于下沉带、垮落带和裂隙带之间、底部扰动范围内,为采空区和工作面提供瓦斯灾害源。根据岩层结构和采动影响,将整个抽采分为采空区、采动区、未采煤层区,建立动态综合立体抽采技术。通过现场对各位置瓦斯-油层气含量进行探测。评价结果表明:工作面综合抽采技术实现了空间全覆盖的瓦斯抽采,各位置抽采量增加、瓦斯浓度降低。围岩、煤层、采空区瓦斯浓度分别降低了40%、68%、41%。综合抽采技术提高了矿井的瓦斯抽采率,为矿井开采瓦斯治理提供了有力支撑。

瓦斯抽采技术在鸡西矿区的应用

鸡西矿业集团通过高效抽采,实现了连续6年消灭瓦斯事故和原煤每年以百万吨速度增长。文章介绍了该集团瓦斯抽采技术和效果。

综合瓦斯治理技术在杜儿坪矿的应用

杜儿坪矿地质条件复杂,煤层瓦斯含量高,瓦斯涌出量大,严重制约矿井安全高效生产,提出了综合立体式瓦斯治理技术,主要包括长距离顺层钻孔区域预抽、顶板裂隙钻孔抽采裂隙带瓦斯、高抽巷+裂隙钻孔联合抽采、煤层局部高压增透、瓦斯抽采"以孔代巷"等。综合立体式瓦斯抽采技术的应用,使杜儿坪矿实现了高瓦斯矿井低瓦斯状态开采,最终形成"以抽保用,以用促抽"的瓦斯治理新格局,保证了矿井的安全高效生产。

黄陵二号煤矿瓦斯定向长钻孔技术应用

为有效解决黄陵二号煤矿采掘工作面围岩瓦斯异常涌出和采空区瓦斯涌出量大等问题,提出了综合考虑采动影响对顶底板破坏影响和围岩含气储层分布的围岩定向长钻孔布设层位优选及钻孔布置方法。采用立体瓦斯综合抽采模式,通过探究矿区瓦斯赋存规律,同时对顶底板采动影响范围进行数值模拟,确定本煤层以及围岩定向长钻孔布置形式。应用抽采结果表明,本煤层定向长钻孔单孔瓦斯百米钻孔抽采量0.0022~0.144 m^(3)/min,抽采浓度8%~95%,单孔抽采瓦斯量达12.26~19.65万m^(3)。煤层瓦斯含量由3.01 m^(3)/t降到1.56~1.73 m^(3)/t,压力由0.65 MPa降到0.19~0.28 MPa,瓦斯预抽率达到42.52%~48.17%。