矿井通风与超前预抽的瓦斯治理技术研究

随着煤矿挖掘范围的不断扩张和煤层气体密度的逐渐增加,瓦斯治理成为煤矿安全生产过程中的必不可少的环节,在瓦斯治理技术中,矿井通风与超前预抽技术是经常运用的关键措施,矿井通风包括利用专业通风设备引入新鲜空气送入矿井内部深处,并且排出井内有害气体,旨在保持矿井内空气质量满足安全标准,而超前预抽技术则是涉及煤矿瓦斯刚开始释放阶段,采用预测瓦斯流动方法,提前实施适当的瓦斯排放计划,有效降低矿井瓦斯浓度,减少瓦斯事故发生的风险。基于此,本文简单讨论矿井瓦斯治理的重要性,深入探讨矿井通风与超前预抽的瓦斯治理技术,以供参考。

基于矿井通风与超前预抽的瓦斯综合治理技术研究

为进一步保证深部煤层开采的安全性,确保其瓦斯浓度满足《煤炭安全规程》的相关规定尤为重要,本文在测定2302工作面瓦斯参数的基础上得出了该工作面瓦斯的最大涌出量,在当前工作面正常通风的基础上,确定超前预抽的钻场和钻孔参数,最后,通过实践生产验证了超前预抽采方式达到综合治理瓦斯水平的效果。

突出煤层回采区域密集顺层钻孔超前预抽技术应用与分析

通过对大兴煤矿北二708工作面密集顺层钻孔超前预抽瓦斯效果进行观测分析,在采用钻场内扇形布孔、巷道内平行布孔的交叉措施下,超前预抽解决了采煤工作面回采区域煤层突出危险,突出煤层瓦斯抽采达标,使工作面回采具备了安全条件,回采期间瓦斯抽采效果得到实证。

超前预抽、边掘边抽在掘进中的应用

超前预抽、边掘边抽是在巷道掘进的同时,对掌子面煤壁以里膨胀裂隙深度范围内和巷道周围卸压煤体内的瓦斯进行抽放。该技术的应用,可有效解决巷道掘进过程中的瓦斯异常涌出问题,确保安全生产。

掘进工作面瓦斯合理预抽期研究

为解决掘进工作面瓦斯超前预抽时间短、抽放率低、掘进过程中预测指标超标率高等问题,通过研究超前预抽钻孔抽放量衰减规律,建立了掘进工作面瓦斯合理预抽期的评价模型,选取了合理参数,确定了成庄矿瓦斯超前预抽钻孔合理预抽期,并进行了掘进工作面瓦斯超前预抽实验,对瓦斯合理预抽期研究结果进行了检验.实验结果表明,当超前预抽时间在合理预抽期内,瓦斯抽放率提高,煤层残余瓦斯含量减小,突出预测超标率降低;合理预抽期评价模型可靠,超前预抽合理预抽期研究具有实际应用价值.

掘进工作面超前钻预抽降低掘进工作面瓦斯的应用

在回采掘进工作面两侧布置前探超前钻,并布置了抽采管路实现预抽,从而在不增加工作面风量的情况下使工作面瓦斯含量降低。

多支路定向钻孔预抽快掘双巷区域瓦斯技术研究

针对高瓦斯矿井双巷掘进前预抽瓦斯效果差、抽掘衔接难、劳动组织强度繁杂的问题,对双巷掘进瓦斯抽采工艺进行了研究,提出了多支路定向钻孔预抽快掘双巷区域瓦斯的技术工艺。利用COMSOL Multiphysics软件对双巷快掘中常规抽采和超前预抽进行数值模拟,对比分析2种抽采方式的抽采效果,结合矿井实际情况制定了双巷掘进煤巷区域中多支路定向钻孔预抽瓦斯技术方案,并在保德煤矿81310胶带运输巷及81311回风巷进行试验,实施了多支路定向钻孔预抽快速双巷煤层瓦斯抽采技术,数值模拟和现场试验均表明:多支路定向钻孔预抽瓦斯的方法能够有效地抽采瓦斯,且抽采效果比常规抽采好,提高了双巷掘进工作面瓦斯抽采效率,同时解决了双巷掘进工作面瓦斯超限的问题,确保了掘进工作面瓦斯高效抽采及安全、快速、高效掘进。

底抽巷穿层钻孔预抽瓦斯石门揭煤探讨

通过对底板巷施工预抽钻孔与石门巷施工预抽钻孔的对比,显示底板巷在石门揭煤过程中,有着明显的安全作用与经济效益。

空间交叉钻孔超前抽采瓦斯技术

大兴矿北二708工作面,采用空间交叉钻孔超前预抽突出煤层瓦斯技术,消除了釆煤工作面回采区域煤层突出危险,满足了突出煤层瓦斯抽采达标要求,使工作面回采具备了安全条件。

综放工作面瓦斯综合抽采治理技术

针对保德煤矿随着开采深度不断加大,煤层瓦斯含量逐步增加的问题,建立了深部煤层瓦斯综合抽采治理模式。回采工作面采用本煤层顺层钻孔和千米钻孔相结合的瓦斯抽采方法,掘进工作面采用母巷羽翼超前预抽方法,采空区采用在联络巷埋管抽采瓦斯的方法。结果表明:采用上述瓦斯综合抽采治理技术后,采煤工作面瓦斯抽采浓度和预抽率均在10%以上,残余瓦斯含量控制在4.5m3/t以下;掘进工作面残余瓦斯含量降低至4.5 m3/t以下,残余瓦斯压力均降低至0.2 MPa以下,且掘进期间工作面和回风流中最高瓦斯浓度均在0.3%以下;采用联络巷埋管抽取采空区瓦斯后,工作面上隅角瓦斯浓度由之前平均0.6%降低到0.3%以下,最大抽采瓦斯纯量13.60 m3/min,最高瓦斯浓度40%。通过瓦斯综合抽采技术,有效降低了工作面瓦斯浓度,有效保障了工作面安全高效回采。

平煤二矿煤与瓦斯突出矿井通风系统改造

针对平煤二矿煤与瓦斯突出矿井当前通风系统难以满足三水平生产供风和排瓦斯等需求,本研究分析平煤二矿通风系统的现状及其改造必要性,并设计新建风井的位置和断面尺寸,提出针对风井通过表土层、基岩以及煤层等不同地层条件的支护方式,确定井筒揭煤区域的防突措施。

王家岭煤矿综放面立体瓦斯治理技术应用

为实现井下瓦斯高效治理、降低瓦斯涌出对煤炭回采影响,通过实践、摸索,王家岭煤矿形成了地面中石油煤层气井超前预抽、井下瓦斯联合抽采的立体瓦斯治理模式。以18109综放工作面瓦斯治理为工程研究背景,对采面回采巷道掘进采用的超前预抽、边掘边抽方式进行分析,具体在18109综放工作面已掘进的回风顺槽内采用ZYL-17000D型钻机施工预抽千米长钻孔及千米短钻孔(用以覆盖千米长钻孔空白区)实现胶带顺槽掘进区域瓦斯预抽,同时在巷道内施工与巷道平行的千米长钻孔,实现掘进区域前方煤体超前预抽;工作面圈定及回采期间通过本煤层钻孔预抽、φ203 mm高位定向钻孔、采空区埋管(φ325 mm瓦斯抽采管路)方式瓦斯治理。工程应用后,18109综放工作面回采巷道掘进期间回风流中瓦斯浓度始终在0.3%以内,采面回采期间回风流、回风隅角内瓦斯浓度始终在0.6%以内,实现了高瓦斯矿井厚煤层综放工作面瓦斯有效治理。

资源整合矿井采掘工作面瓦斯抽采技术

为解决资源整合高瓦斯矿井掘进和回采工作面瓦斯涌出量大的问题,以祥升煤矿15506工作面为背景,分别制定了掘进和回采期间瓦斯抽采技术方案并加以实施,取得了明显效果。

候村煤矿3604上分层运输顺槽工作面抽采达标评判

为了预防瓦斯事故发生,采用顺层钻孔对3604上分层运输顺槽4#联络巷前方420~560 m范围进行瓦斯预抽。共施工11个超前预抽钻孔,累计抽采瓦斯29902 m3。按照《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》要求,从预抽钻孔有效范围、钻孔均匀程度评价、可解吸瓦斯量、通风能力达标等方面,对3604上分层运输顺槽4#联络巷前方420~560 m范围进行瓦斯抽采达标评判。

长距离单巷掘进面瓦斯治理技术方案及效果预测

某矿9101风巷掘进工作面设计长度2860 m,为了解决9101风巷长距离单巷掘进工作面掘进期间瓦斯问题,在分析掘进工作面瓦斯来源的基础上,拟采用超前抽采钻孔、边掘边抽的方法综合治理瓦斯,以保证巷道掘进期间施工安全。

突出煤层掘进工作面消突实践

为了消除掘进工作面前方煤体的突出危险性,同时降低回风流中瓦斯浓度,研究提出先抽后掘和边掘边抽的综合技术措施。通过在寺河矿西井区X13012回风巷掘进工作面进行试验,发现在采取综合技术措施后,掘进工作面突出危险性预测超标率由14.70%降至4.17%,回风流瓦斯体积分数由0.7%降至0.4%。可见边掘边抽措施的回风流瓦斯浓度比超前预抽措施的回风流瓦斯浓度降低了43%,工作面突出危险性预测指标超标率降低了71%,抽采及区域防突效果显著。

高瓦斯矿井超大区域瓦斯治理技术

基于大功率定向钻进技术与装备的发展和矿井瓦斯防治技术的提升,保德煤矿先后创造了2311、2570、3353 m井下顺层定向长钻孔瓦斯抽采施工纪录,为矿井实施超大区域瓦斯治理技术提供了基础条件。以保德煤矿8号煤的煤层气防治为研究对象,基于超长工作面区域瓦斯治理需要,依据区域范围及预抽时间的不同,分别采用井上井下联合抽采、盘区超前大区域预抽、掘进工作面主巷羽状钻孔大区域预抽、采煤工作面大区域递进式预抽等措施对采掘区域内煤层气进行了大面积超前预抽,为煤层气治理提供了充裕的时间和空间,确保了抽采达标所必备的时间条件;针对8号煤层透气性低、抽采衰减快的问题,采用定向钻孔分段压裂增透技术并辅以高效封孔工艺技术,实现了煤巷掘进前和工作面回采前煤层气的高效治理;针对矿井超长工作面回采后形成的大范围采空区瓦斯异常涌出问题,提出并实施了大范围采空区平衡卸压抽采技术,有效地阻止了采空区瓦斯涌入采掘空间。实践表明:保德煤矿8号煤层通过实施超大区域瓦斯治理技术措施,煤层气预抽率大于30%,切实有效地解决了工作面采掘期间的瓦斯涌出治理问题,矿井生产全过程瓦斯抽采达标;采掘工作面月产量达80万t,掘进工作面月单进尺560 m以上,实现了高瓦斯矿井长周期安全高效生产,实践证实了超大区域瓦斯治理技术具有显著的安全和经济效益。

高瓦斯矿井综放工作面瓦斯综合治理技术研究

以高瓦斯矿井王坡煤矿3219综放工作面为研究对象,提出了本煤层顺层平行钻孔超前预抽、顶板裂隙带高位走向钻孔和采空区埋管边采边抽的瓦斯综合治理技术。现场实践结果表明:该技术有效地解决了综放面回采过程中上隅角和回风流中瓦斯浓度超限难题,上隅角和回风流中瓦斯浓度稳定在0. 8%以下,实现了工作面的安全高效生产。

煤巷采掘进综合防突技术研究与应用

文章介绍了裴沟煤矿研究并应用顺层预抽、浅孔排放、超前预抽卸压和巷帮煤层注水综合防突技术,降低了巷道煤体瓦斯含量和压力,保障了煤巷安全高效的掘进,并取得了显著的防突效益。为今后类似条件下煤巷掘进防突技术的研究提供宝贵的经验。

上社矿15310工作面回风顺槽掘进工作面瓦斯治理技术研究

为保障15310工作面回风顺槽掘进期间的安全,通过采用数值模拟软件进行顺层抽采钻孔直径、抽采负压及有效抽采半径的模拟分析,基于数值模拟结果和地质条件,计算确定掘进工作面风量和局部通风机型号,具体进行超前预抽钻孔和顺层钻孔参数的设计,并在抽采方案实施期间进行抽采数据的监测。结果表明:超前预抽钻孔+顺层钻孔相结合的抽采方案抽采效果显著,巷道掘进期间瓦斯平均浓度在0.44~0.51的范围内,保障了巷道的安全掘进。