低渗透率煤层采煤工作面上隅角瓦斯治理方法研究

根据低渗透率煤层瓦斯涌出特点以及采煤工作面上隅角瓦斯涌出的分布特点,以现场实测的方法对王家岭煤矿20102采煤工作面、上隅角瓦斯浓度进行分析,得出此矿实际上隅角瓦斯分布特征和主要瓦斯来源。并针对此工作面上隅角瓦斯超限采取了一系列技术措施和管理措施,进而加强瓦斯测控和保证设备的有效性。结果表明:工作面上隅角瓦斯浓度一直在0.4%以下,为矿井安全生产提供了基础保证。

综采工作面上隅角瓦斯治理方法在寺河矿的应用

为了缓解寺河矿5302综采工作面上隅角瓦斯浓度超限对安全生产的制约,对寺河矿综采工作面上隅角瓦斯治理方法进行了探讨。通过对上隅角瓦斯治理不同方法进行对比分析,认为联合使用提高综采工作面采空区瓦斯抽采量法与减少综采工作面采空区瓦斯风排量法是安全可靠且具有经济效益的治理方法。通过现场实践了高位钻孔、中位钻孔、低位钻孔抽采采空区瓦斯方法,提高了抽采效果;通过封闭尾巷横川提高通风系统的稳定性与可靠性,工作面风排瓦斯量、上隅角瓦斯浓度显著降低。现场应用治理效果较显著。且该方法对提高矿井通风能力,促进矿井安全生产具有重要指导意义。

定向千米钻机在寺河矿综采工作面上隅角瓦斯治理中的应用

为了彻底解决寺河矿综采工作面上隅角瓦斯浓度超限对安全生产的制约,通过使用澳大利亚VLD-1000型定向千米钻机施工顶板高位抽放钻孔,并结合钻孔瓦斯抽采监测数据,对钻孔设计参数进行优化,使得采空区抽放量增大,工作面风排瓦斯量减少,上隅角瓦斯浓度下降40%,彻底解决了综采工作面上隅角瓦斯超限集聚的问题。同时,该方法对提高综采工作面产能,促进矿井安全生产具有重要指导意义。

煤层群开采工作面上隅角瓦斯治理

随着煤层开采深度的不断增加,煤层瓦斯含量增大,瓦斯成为煤矿主要灾害之一,突出煤层群瓦斯治理是地方煤矿的一大技术难题,炮采工作面上隅角瓦斯治理更是如此。以新寨矿井为例,通过分析上隅角瓦斯来源,提出了通过采煤工作面运输和回风巷道布置、本煤层抽放、邻近层抽放、采空区埋管抽放、减少采煤漏风和吹散上隅角瓦斯等方法,综合治理上隅角瓦斯超限聚积问题。实践证明,这些方法对治理地方煤矿煤层群开采工作面上隅角瓦斯效果显著。

低瓦斯矿井综采工作面上隅角瓦斯治理技术分析

某煤矿属于低瓦斯矿井,综采工作面对煤层可解吸瓦斯含量测定0.73m^3/min。回采面绝对瓦斯涌出量2.61m^3/min,其中开采层涌出量2.25m^3/min(含煤壁落煤涌出量1.64m^3/min和围岩采空区丢煤涌出量0.61m^3/min),上邻近层0.36m^3/min。没有瓦斯补给源。综采工作面采用"U"形通风方式,走向长壁后退式采煤。开采过程中,瓦斯瞬间超限,持续35分钟,超限原因主要是采空区顶板垮落没有充分填实开采范围高度,即采空区顶板垮落不充分而与未垮落顶板有间距,随着工作面开采推进,未垮落顶板达到垮落步距时随顶板垮落,采空区集聚瓦斯瞬间或持续涌出,造成瓦斯超限。需要处理采空区顶板,对工作面老顶及上隅角进行超前预裂,利用上方工作面(备采)运输顺槽与本工作面回风顺槽间的30m保安煤柱,在上方工作面(备采)运输顺槽向本工作面采空区施工抽放钻孔。

高抽巷瓦斯抽采与上隅角瓦斯治理技术研究

为了解决某矿1307工作面瓦斯抽采效率低,上隅角易超限问题,在该工作面"一面四巷"治理背景下,通过数据分析了高抽巷抽采可行性,并针对性进行高抽巷优化设计和闭墙设计,提出了1307工作面回采过程中上隅角瓦斯治理的埋管和高位钻孔补充措施。研究结果表明,该种治理模式提高了工作面抽采效率,有效缓解了上隅角瓦斯,保证了煤矿安全生产。

钻孔轨迹随钻测量仪在上隅角瓦斯治理中的应用

为了治理回采工作面上隅角的瓦斯,双柳煤矿使用普通钻机施工大角度(+20°^+40°)高位裂隙钻孔时,由于受到钻杆的自重和岩层的软硬条件限制,施工的钻孔轨迹往往不能达到设计钻孔的标准,钻孔在平面和竖直面内的偏差能达到+10 m以上,给回采工作面上隅角的瓦斯治理带来困难,通过分析比较,采用钻孔轨迹随钻测量仪,能够掌握每个钻孔的实钻轨迹,及时采取补救措施,使回采工作面上隅角的瓦斯治理达到预期效果。

老空区瓦斯对小煤柱采面上隅角的影响与治理研究

为消除邻近老空区积存瓦斯对小煤柱回采工作面上隅角的影响,以山西三元煤业股份有限公司下霍煤矿2305回采工作面为原型,基于老空区瓦斯运移规律研究得出的结论,设计选用钻孔、并联现采采空区抽采支管、敷设专用管路3种方法进行抽采对比试验,分析不同抽采形式和抽采流量对老空区瓦斯的治理效果。结果表明:回采工作面进入8m小煤柱区域后,老空区瓦斯通过顶帮裂隙流向现采工作面,上隅角瓦斯体积分数明显上升;抽采前,老空区内瓦斯运移规律为回采工作面附近的瓦斯向现采采空区抽采口附近运移,抽采后,老空区内瓦斯运移规律为回采工作面附近的瓦斯仍有小部分向现采采空区抽采口附近运移,大部分由内侧向外侧抽采口运移;采用专用管路抽采老空区内积存瓦斯效果较好,可以明显改变老空区内瓦斯运移方向,现采埋管抽采瓦斯体积分数随老空区抽采管路瓦斯体积分数的下降而下降,两者具有强相关性,该抽采方式可有效消除小煤柱回采区域上隅角受老空区内积存瓦斯的影响。

采空区埋管抽放治理上隅角瓦斯技术研究

为了有效治理上隅角瓦斯超限,针对目前采空区埋管抽放瓦斯浓度低、纯量小的特点,设计了采空区埋管抽放的技术方案,通过现场考察抽放负压与抽放纯量的关系,得出了合理的抽放负值,在此基础上,建立了采空区瓦斯运移的数值计算模型,并通过fluent软件对采空区埋管抽放效果进行了模拟。

极近距离煤层大采高工作面上隅角瓦斯治理

为了解决三交河煤矿2—512大采高工作面上隅角瓦斯经常超限的难题，运用理论分析和现场实践对工作面上隅角瓦斯瓦斯超限的原因进行了分析。针对上隅角瓦斯超限问题，提出了高位钻孔抽放裂隙带瓦斯和低位钻孔抽放采空区和冒落带瓦斯的防治措施。现场实践表明，在实施上述措施之后，2—512工作面回风流中瓦斯浓度控制在0．02％～0．06％，上隅瓦斯浓度由原来的0．8％-3．0％下降到0．8％以下，有效地解决了上隅角瓦斯超限问题，保证了矿井的安全高效生产。

浅析高瓦斯矿井回采工作面上隅角瓦斯的综合治理

新中国成立以来,煤矿瓦斯(煤尘)事故起数和死亡人数,占煤矿安全事故的70%以上,给人民的生命财产带来了巨大损失,在国内外造成严重影响。可以说煤矿生产过程中的最大安全隐患是瓦斯事故,瓦斯事故是我国煤矿安全事故居高不下的主要矛盾,有效控制瓦斯事故是解决我国煤矿安全问题的关键。

基于顶板“三带”特征的扇形高位钻孔治理上隅角瓦斯技术

为解决采煤工作面上隅角瓦斯超限问题,对碾焉煤矿8103工作面瓦斯来源构成和卸压层瓦斯抽采原理进行了分析,提出了基于顶板“三带”特征的扇形高位钻孔治理上隅角瓦斯技术方案。实践表明,治理后上隅角瓦斯浓度维持在0.1%~0.3%,扇形高位钻孔高负压抽采瓦斯量平均为21.3 m^(3)/min,工作面综合抽采率达98.5%,有效解决了上隅角瓦斯超限问题,提高了瓦斯抽放效率。

大倾角综采工作面上隅角瓦斯超限原因及治理措施

通过对东保卫煤矿大倾角综采工作面上隅角瓦斯的通风方式、风流状态、压差大小方面进行分析,探讨了瓦斯超限原因,提出了对上隅角瓦斯治理的措施。

高抽巷瓦斯抽采治理上隅角瓦斯的研究与应用

通过在采煤工作面使用高抽巷抽放采空区瓦斯,有效降低采煤工作面上隅角和回风流的瓦斯浓度,有效地改善了工作面的安全生产水平。通过对高抽巷的巷道布置、抽放效果和影响因素的研究与分析,总结出了高抽巷垂距和平距,减小采空区、高抽巷漏风,控制好高抽巷的抽放量等因素是影响高抽巷瓦斯治理效果的主要因素,为其他矿井高抽巷抽采治理上隅角瓦斯提供了参考。

低位巷瓦斯抽采条件下采空区遗煤自燃规律研究

煤层顶板布置低位巷抽采瓦斯是解决工作面上隅角瓦斯超限问题的重要技术措施,但低位巷大流量混合抽采造成采空区漏风严重,增加遗煤自燃风险。目前针对低位巷布置与抽采流量协同影响采空区遗煤自燃方面的研究较少。针对贾家沟煤矿10106工作面布置低位巷抽采采空区瓦斯的实际情况,采用COMSOL软件建立了非均质采空区三维流-固-热多场耦合数值模型,通过数值模拟分析了低位巷抽采瓦斯诱导采空区遗煤自燃规律,结果表明:低位巷瓦斯抽采能够降低工作面上隅角瓦斯浓度;瓦斯抽采流量与自燃氧化带最大宽度、采空区最高温度呈正比,抽采流量增加,则自燃氧化带最大宽度和采空区最高温度增加,但过高的抽采压力导致上隅角附近空气“回流”至采空区,增加采空区遗煤自燃风险;当低位巷瓦斯抽采流量一定时,内错距越小,则采空区自燃氧化带最大宽度和最高温度越大。结合数值模拟结果与工程实践,确定贾家沟煤矿低位巷内错距为15 m,瓦斯抽采流量为45 m^(3)/min,此时上隅角瓦斯体积分数为0.875%,采空区自燃氧化带最大宽度为59.14 m,有效解决了上隅角瓦斯浓度超限问题,且未显著增大采空区遗煤自燃危险区域。

高位钻孔抽采采空区瓦斯数值模拟研究

为了解决某矿3307工作面采空区瓦斯抽采效率低、工作面上隅角瓦斯易超限问题,提出了高位钻孔抽采采空区瓦斯方法,结合数值模拟分析得出高位钻孔能改变采空区流场,有效抑制工作面和上隅角瓦斯积聚。研究结果表明,采用高位钻孔抽采采空区时,抽采负压和钻孔布置层位不宜无限放大,当抽采负压取值为20 kPa、钻孔布置位置在工作面上方30 m时,抽采的性价比最高。

综放工作面瓦斯涌出规律分析

为给解决高瓦斯单一低透气性难抽煤层综放开采工作面上隅角瓦斯积聚难题提供数据支持,采用控制单元体法,进行立体网格状的测点布置,对某工作面瓦斯浓度三维分布进行了测定和分析,绘制了瓦斯浓度分布等值线图,根据数据分析结果及瓦斯守恒方程和风量守恒方程,获得了采煤时采空区瓦斯涌出总量为1.77 m3/min;煤壁瓦斯涌出量为2.30 m3/min;落煤瓦斯涌出量为1.87 m3/min;工作面风排瓦斯总量为11.88 m3/min;工作面落煤、煤壁和采空区瓦斯涌出量的比值分别为31.5%、38.7%、29.8%。

沿空留巷偏Y型通风在突出煤层中的应用

通过分析中泰公司31021工作面通风方式等方面存在的问题,提出了沿空留巷偏Y型通风技术。应用实践表明,该技术改善了工作面作业环境,有效解决了深井热害问题,同时为邻近工作面的瓦斯抽采提供了更多时间,实现了煤与瓦斯共采。

煤矿通风集中控制系统在回采中的应用分析

为解决综采工作面上隅角瓦斯监控及治理难度大、效果差,以及工作面回采长度大导致工作面粉尘浓度大、无法实现通风集中控制等技术难题,通过在店坪煤矿9-206工作面安装一套通风集中控制系统,实现了对工作面上隅角瓦斯、工作面粉尘的远程自动控制,提高了工作面瓦斯、粉尘治理自动化水平,降低了工人的劳动作业强度,取得了显著的应用成效。

回采工作面采空区埋管方式与抽采远控装置优化研究

为解决U型通风上隅角瓦斯治理难题,以山西三元煤业股份有限公司下霍煤矿2303回采工作面为原型,基于回采工作面相似模拟试验与瓦斯运移分布数值模拟试验取得的相关结论,采用其中工作面来压步距与上隅角瓦斯运移特征的相关数据,设计选用采空区T形头装置埋单管与远控插板装置埋双管进行对比实验,分析不同埋管装置与布置方式对治理上隅角瓦斯的实际效果。结果表明:通过增加抽采量,可减少采空区涌入到工作面的瓦斯量,达到治理上隅角瓦斯的效果;在深部抽采口正常抽采的情况下,新埋入的抽采口必须埋入采空区3 m以上再开启,方可避免上隅角瓦斯体积分数升高;远控插板装置埋双管相比T形头装置埋单管优势明显,可显著提高采空区瓦斯的抽采效果,为解决上隅角瓦斯治理难题提供了新的思路。