厚煤层采空区定向长钻孔抽采瓦斯参数优选

针对曙光煤矿2304工作面采空区瓦斯积聚导致巷道瓦斯浓度较高的问题,基于“O”形圈理论和“竖三带”分区理论,分析得出了瓦斯气体渗流效率横向和纵向最大区域分别位于承压碎胀区内和裂隙区内,理论确定了其重合区域为大直径长钻孔终孔位置抽采最佳区域,最终采用数值计算方法定量分析了2304工作面钻孔不同层位和不同间距对抽采效果的影响。结果表明:当钻孔位于顶板上方38 m、水平距离回风巷20 m、钻孔间距6 m时,上隅角和回风巷瓦斯浓度分别为0.21%和0.14%,较之优化前分别降低了68.9%和70.4%,抽采平均浓度达到51.12%,抽采总纯量达到了18.6 m^(3)/min。综合得出,优化后的抽采方案在保证巷道瓦斯浓度较低的同时,大幅提升了抽采效率。

钻孔抽采参数对瓦斯抽采效果影响的数值模拟研究

为了研究不同钻孔抽采参数对瓦斯抽采效果的影响,基于瓦斯扩散-渗流模型建立了渗透率影响下的瓦斯抽采数学模型,并通过数值模拟对8302工作面进行了定量分析,分析了不同钻孔间距、钻孔直径、抽采负压、抽采时间对瓦斯抽采效果的影响。结果表明:当钻孔间距5 m、直径113 mm、抽采负压20~30 kPa时,瓦斯最大抽采量达到17.8 m^(3)/t;残余瓦斯量在第16 d时即可低于无突出危险标准值8 m^(3)/t;抽采负压采用先低后高的形式可以有效提升抽采瓦斯浓度;预抽采时间为170 d时,抽采效率最高且抽采半径增幅最大。综合表明钻孔抽采方案参数匹配性较好且合理,抽采效果优秀。

浅谈我国井下定向钻孔抽采瓦斯技术研究现状与展望

钻孔抽采瓦斯是煤矿治理瓦斯灾害的根本措施。井下定向长钻孔技术可实现远距离、长时间、精准的灾害防治与瓦斯抽采,在安全生产中发挥着至关重要的作用。本文系统地介绍了定向长钻孔的技术原理及理论支撑,通过与传统钻孔抽采效果的对比,指出了定向长钻孔技术具有抽采效果好、钻孔覆盖范围广等优势。在关键技术研究方面,重点阐述了顺层定向长钻孔、穿层定向长钻孔钻进技术在现场应用中所面临的布孔间距、抽采负压、钻孔轨迹等问题。并基于上述问题,进一步展望了煤矿井下定向长钻孔技术的发展方向与趋势,认为改进更新钻进设备、优化布置钻孔参数、提高钻孔空间定位精度等将成为技术攻关的主要方向与煤矿井下提高抽采效率的重点需求。

浅析高位钻孔抽采在煤矿瓦斯治理中的应用

近年来,随着我国煤炭资源大量被开采,煤炭开采技术也受到了的重视。如何利用最合适的开采技术,使矿井的开采效益达到最高,是当前矿井发展面临的一项重大课题。瓦斯治理是煤矿生产中的头等大事,瓦斯治理同样也是制约煤矿实现高质量可持续发展的瓶颈。随着科学技术的发展,国内煤矿以瓦斯抽采精细化示范矿井为目标,坚持以问题为导向,把瓦斯治理的创新理念,尤其是把高位钻孔抽采的技术贯穿到安全生产全过程,使得高位钻孔抽采技术在煤矿瓦斯的治理中得到了大范围的应用。本文从高位钻孔的种类及其作用出发,详细探讨了煤矿瓦斯治理中的施工原则。

煤层气地面井压裂-井下长钻孔抽采技术效果分析

针对单一地面井或井下钻孔抽采瓦斯效果不理想的问题,提出了在地面井煤层压裂增渗的同时,结合井下长钻孔部署的局部范围卸压增渗的方法,使煤层渗透性得到双重提高,进而取得较好的抽采效果。评价了人工裂缝监测技术对地面井煤层压裂的裂缝形态和有效半径,考察了试验区瓦斯含量、百米钻孔瓦斯流量、瓦斯抽采量及浓度等相关参数。结果表明：地面井压裂影响范围呈椭圆区间,长半轴一般为70~100 m,短半轴20~30 m;压裂影响区瓦斯抽采量及浓度明显提高,但随着时间的推移压裂效果逐渐降低。

SF_6示踪法结合数值模拟确定钻孔抽采有效半径的研究

为了准确测定煤层钻孔抽采有效半径,达到理想的瓦斯抽采效果,根据城郊煤矿深部煤层实际赋存条件,在对比分析多种测定钻孔抽采有效半径方法的基础上,将SF_6气体示踪法与COMSOL Multiphysics数值模拟法相结合,利用实测结果与模拟结果确定了该矿试验区钻孔抽采有效半径。研究结果表明:在抽采钻孔直径为92 mm、抽采负压为15 k Pa的条件下,预抽60 d后,钻孔抽采有效半径为1.73 m。

基于FLUENT软件对水城矿区某煤矿钻孔抽采参数的优化研究

瓦斯抽采钻孔参数的改进和优化是提高瓦斯抽放效率、进行瓦斯防治比较重要的一个环节。本文以贵州省水城矿区某煤矿为例,对钻孔直径、抽放负压两个钻孔抽采参数,采用FLUENT数值模拟软件进行了优化研究。最后提出优化的最优值,改善该煤矿的瓦斯抽采效果。本文的研究成果,对贵州其它煤矿进行瓦斯治理也提供了一个有益的参考。

赵庄二号井顺层钻孔抽采半径测试分析

为了掌握顺层钻孔瓦斯抽采半径,为赵庄二号井顺层钻孔抽采设计提供依据,以赵庄二号井2311工作面为地质背景,在分析瓦斯赋存规律的基础上,确定了钻孔布置参数,并采用流量统计法对钻孔抽采流量进行了现场实测。对比分析实测结果得到,赵庄二号井3#煤层抽采时间90 d时,其有效抽采半径为3 m,而当抽采时间为180 d时,其有效抽采半径为3.40 m。

低透气难抽煤层裂隙带钻孔抽采效果研究与实践

山西潞安集团司马煤业有限公司井下开采的3号煤层属于单一厚煤层,煤层透气性较差。结合裂隙带钻孔抽采实测数据,研究分析了裂隙带钻孔布孔方式、终孔层位等参数以及工作面推进情况对其抽采效果的影响,为同类型煤层回采工作面瓦斯抽采提供了借鉴价值。

顺层钻孔抽采煤层瓦斯有效影响半径数值模拟及应用

确定钻孔有效抽采半径是煤矿瓦斯安全高效抽采的关键,本文结合实际矿井的基础参数资料,利用流体力学软件Fluent,通过软件内置的多孔介质模型,对流场区域添加用于表征多孔介质性质的阻力参数来实现对流体在多孔介质中的流动过程的模拟。结果表明:1该工作面的理论有效瓦斯抽采半径约为1.9m,该工作面的抽采间距可设计为4m;2煤层渗透率改变影响瓦斯运移的阻力的变化,从而能大幅影响煤层内瓦斯的运移速度,而抽放负压通过影响瓦斯运移的动力,在一定程度上也会影响钻孔瓦斯流量;3模拟结果与试验结果具有很好的统一。

开采上保护层被保护煤层穿层钻孔抽采瓦斯技术

为了保障穿层抽采钻孔施工安全和提高被保护层卸压瓦斯抽采效果，以祁东煤矿9煤为例，根据上保护层开采过程中被保护的严重突出煤层穿层钻孔施工及抽采瓦斯的现状，通过保护层开采原则、矿山压力和岩层移动理论以及FLUENT软件分析，进行了上保护层开采被保护层穿层抽采钻孔的合理布孔位置及时间的研究，结果表明：将被保护层9煤的穿层抽采钻孔布置在滞后保护层工作面20～25m处进行瓦斯抽采最合理。

钻孔抽采有效半径影响因素分析

本文根据煤层瓦斯流动理论,依据抽采达标相关法规,推导出穿层钻孔和顺层钻孔抽采有效半径的计算方程;结合现场实践计算国投新集二矿1煤层抽采有效半径,并与现场实测抽采有效半径相比较。采用单因素分析方法分析抽采有效半径的影响因素,得出抽采有效半径的影响因素对抽采有效半径的影响规律。

平顶山矿区钻孔抽采瓦斯治理成本研究

针对平顶山矿区煤层瓦斯地质特点,采用钻孔抽采瓦斯的方法消除煤与瓦斯突出危险,根据作业成本管理方法,通过建立抽采成本分析模型,分析平顶山矿区钻孔抽采煤层瓦斯的治理成本,研究了影响钻孔抽采治理瓦斯成本的关键因素。通过研究发现,平顶山东部矿区的瓦斯治理成本为73.8元/t、西部矿区的瓦斯治理成本为28.2元/t;平顶山矿区瓦斯治理成本各部分中,岩石巷道掘进费用占比最高,为46.06%。

非均质煤层瓦斯分布特征及钻孔抽采瓦斯运移规律研究

为了提高煤矿瓦斯抽采率,节约瓦斯抽采时间,分析了非均质煤层瓦斯分布特征及钻孔抽采瓦斯运移规律,采用透气性系数研究了非均质煤层瓦斯压力分布特点;分析了非均质煤层单钻孔瓦斯压力分布、原始瓦斯压力、原始透气性系数对有效抽采半径的影响。研究对指导现场瓦斯抽采以及促进煤矿安全生产具有重要意义。

SF_6示踪气体技术测定煤层钻孔抽采影响半径技术研究

为了简单快速地测定煤层钻孔抽采半径,以杜儿坪矿62711工作面为研究背景,利用SF6示踪气体技术,在抽采孔和注气孔封孔24 h后,陆续向注气孔1和注气孔2注入大于1 MPa表压的示踪气体SF_6,注完示踪气体后,通过抽采孔上的测定仪每班检测示踪气体浓度变化。分析观测数据发现,62711工作面煤层钻孔抽采影响半径小于10 m,因此合理布设了工作面的抽采钻孔步距,并对煤层瓦斯进行预抽。这对防治62711工作面回采期间上隅角瓦斯超限事故起到了巨大作用。

基于钻孔抽采的煤岩体渗透率变化特性研究

文章以煤介质的双重孔隙结构特征以及瓦斯流动理论为基础,根据质量守恒定律、Langmuir方程、气体状态方程以及Darcy定律,建立了气固耦合的瓦斯流动模型。并将模型植入到COMSOL中进行模拟抽采计算,得到了煤岩体渗透率在瓦斯抽采后的等值线图,直观地展现了抽采过程中煤岩体渗透率的变化特性,并对其进行分析得出结论。

时间对钻孔抽采瓦斯压力的影响模拟——以高瓦斯厚煤层矿井架后采空区穿层钻孔为例

以高瓦斯厚煤层矿井-新疆豫新煤业大黄山矿为工程背景,以该矿主采工作面+735综放面为具体研究对象,通过不同时间对架后采空区穿层钻孔抽采瓦斯的压力影响进行模拟,得出了抽采时间对高瓦斯厚煤层矿井架后采空区穿层钻孔抽采瓦斯压力的影响,为后期指导架后采空区穿层钻孔抽采瓦斯及防治瓦斯超限问题提供参考。

利用风巷高位钻孔抽采工作面瓦斯

根据矿井中央采区和东翼采区煤层及瓦斯赋存情况不同,采用高位钻孔替代高位巷抽采,取得同样效果,且经济效益可观。

顺层钻孔抽采煤层瓦斯固气耦合模型的建立与应用

将煤体看作双重孔隙单渗透率的特殊多孔介质,考虑煤层变形引起的孔隙率及渗透率变化,瓦斯的渗流扩散及吸附瓦斯解吸过程,建立了煤层瓦斯抽采固气耦合数学物理模型。利用COMSOL软件,模拟研究了钻孔抽采过程中煤层瓦斯的运移规律。研究结果表明:煤层中某一位置的渗流速度变化曲线会随着其与钻孔距离的变化而变化,距离钻孔越远渗流速度达到最大值所用的时间越长,渗流速度最大值也越小。研究结果对治理煤层瓦斯具有重要意义。

云盖山煤矿底抽巷穿层钻孔抽采有效影响半径研究

当煤层群开采时,具有保护层条件的煤层,由于埋藏深度大而转变为没有突出危险或自然发火严重的煤层,致使具备保护层开采条件的突出矿井越来越少。在这种情况下,穿层钻孔条带预抽就成为防治煤与瓦斯突出最有效的区域防突措施之一。穿层钻孔抽采有效影响半径是抽采方法选择、钻孔布置参数以及评价抽采效果的重要依据。穿层钻孔抽采有效影响半径主要与煤层瓦斯含量、透气性系数、抽采钻孔直径及负压、抽采目的和时间等因素有关。施工穿层预抽钻孔对突出煤层进行消突已成为保安全、促生产过程中的重要环节,为避免钻孔设计及施工的盲目性,提高抽采钻孔的利用率及施工速度,对抽采有效影响半径的测试和确定已成为当前的首要工作。