基于对比度 区域均匀性图分析的综放工作面上隅角瓦斯超限预警算法研究

综放工作面上隅角通风困难,瓦斯难以有效排出,容易导致瓦斯积聚。当浓度达到一定程度时,容易诱发瓦斯超限事件甚至瓦斯爆炸事故,对井下作业人员和设备造成严重威胁。为应对此问题,提出了基于对比度区域均匀性图分析的综放工作面上隅角瓦斯超限预警算法。该算法使用时空克里金插值法,构建综放工作面上隅角瓦斯数据点插值模型,利用综放工作面已知数据,获取瓦斯采样点的信息,根据时空变异函数、时空协方差函数表征各采样点间的时空相关关联性,估计瓦斯未知采样点的时空信息,利用马特隆模型拟合所有采样点,以得到综放工作面上隅角瓦斯对比度区域均匀性图,通过此图明确综放工作面上隅角瓦斯浓度,通过评估标准确定其风险等级,进而启动相应的防范措施。实验结果表明,对比度区域均匀性图分析可准确预测上隅角瓦斯浓度及其变化特征,且预警精度高。

U型通风回采面防治上隅角瓦斯超限技术研究

针对南凹寺煤矿"U"型通风工作面上隅角瓦斯超限频繁,严重制约安全高效回采的问题,通过对其瓦斯来源和地质条件进行分析以及瓦斯治理技术的优选,最终采用顶板高位钻孔抽采采空区瓦斯的技术来解决上隅角瓦斯超限问题,并取得了良好的效果。经在南凹寺煤矿30405回采工作面试验考察,顶板高位钻孔抽采瓦斯浓度达到40%~80%;每组6个钻孔的抽采纯量约为5~8 m^3/min;回采割煤期间上隅角瓦斯最大浓度仅为0.33%,回采速度提升近1倍,保障了矿井的安全快速回采。

斜沟矿综放工作面上隅角瓦斯超限关键技术的研究

综合机械化放顶煤开采方式由于其开采强度大、采空区面积大、冒落的煤岩多的特性,更容易导致上隅角瓦斯超限,基于此,采用CFD软件Fluent模拟比较了工作面在不同通风系统(U型、U+L型、Y型)下的采空区瓦斯分布规律,分析了不同的通风系统在上隅角瓦斯超限治理的优劣性。结果表明,采用Y型通风瓦斯浓度增加较为平缓,瓦斯浓度到采空区深度150 m处仅0.1%,说明Y型通风是目前预防和治理上隅角瓦斯超限最为有效的通风系统。

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。

低瓦斯矿井老塘回风处理回采面上隅角瓦斯超限的试验

文章阐述了低瓦斯矿井开采深部时,回采面上隅角瓦斯超限给安全带来了威胁,提出了老塘回风解决上隅角瓦斯超限的途径。

低瓦斯矿井综放工作面瓦斯超限防治

通过理论分析及数值模拟对综放工作面顶板裂隙带高度及分布进行研究,并设计相应的高位钻孔预先抽放采空区裂隙带中积聚的瓦斯,从而在根源上解决了综放工作面上隅角瓦斯超限问题,保证了工作面的安全、连续生产;同时为新疆煤田瓦斯治理问题提供了有效的解决方案。

单U型工作面上隅角瓦斯治理技术研究

针对霍尔辛赫公司3101工作面单U型通风改造带来的上隅角瓦斯超限问题,通过对上隅角瓦斯涌出来源和造成上隅角瓦斯超限原因的分析,提出了开放式插管抽排的瓦斯治理方法。该方法不仅解决了3101工作面上隅角瓦斯多次超限的问题,也可对矿井高瓦斯区域回采工作面进行单U型通风改造提供参考。

低瓦斯矿井综采工作面瓦斯高效治理技术

四通煤矿为低瓦斯矿井,针对该矿2504综采工作面在顶板周期来压及过构造期间上隅角瓦斯浓度偏高的问题进行了分析。分析认为,2号煤层埋深大、煤层瓦斯含量较高、工作面煤炭产量大以及因采动影响导致2号煤层上部邻近的1号煤层和下部邻近的3号煤层的瓦斯涌向工作面,是造成工作面回采期间瓦斯涌出量显著增大的原因。根据工作面瓦斯灾害的实际情况,采取顶板走向高位裂隙钻孔抽采瓦斯技术,在保证工作面高效生产的同时,将上隅角瓦斯浓度控制在0.5%以下。

沿空留巷Y型通风系统瓦斯治理技术研究

针对3107综采工作面沿空留巷Y型通风系统下,沿空留巷密闭处及上部区域瓦斯浓度高问题,提出了采前钻孔进行瓦斯抽采、高位钻孔瓦斯抽采及采空区埋管抽放瓦斯的综合治理措施。结果表明:在采取了合理的瓦斯治理措施后,Y型通风系统下瓦斯浓度控制在0.4%以下,很好的解决了3107工作面、采空区、上隅角和回风流中瓦斯超限的问题,保证了工作面安全回采。

顶板高抽钻孔抽采瓦斯的应用

为了解决青龙煤矿采空区及邻近煤层瓦斯的涌入而造成的工作面上隅角瓦斯超限的问题,提出了运用顶板走向高位钻孔瓦斯技术,对该矿21604采空区及邻近煤层瓦斯进行抽采,进而解决上隅角瓦斯超限的问题。结合矿井具体情况,得出了合理的高位钻孔参数,为该矿在此煤层开采过程中解决瓦斯超限问题积累了经验,同时也为矿井开采其它相邻煤层治理瓦斯提供参考依据。

Y型通风治理瓦斯可行性分析

山西长治地区矿井瓦斯含量普遍较高,上隅角瓦斯超限问题尤其严重。该地区大多矿井采用U型通风,这在采空区瓦斯涌出量较小时比较适用,但采空区瓦斯涌出量较大时,仅通过风排,不足以降低回风流瓦斯浓度,会造成上隅角瓦斯超限。通过比较U型通风和Y型通风对瓦斯治理的差异性,得出Y型通风更有利于该地区矿井瓦斯治理。

霍尔辛赫煤业Y型通风治理瓦斯的可行性分析

山西霍尔辛赫煤业的矿井瓦斯含量普遍较高,上隅角瓦斯超限尤其严重亟需治理。矿井通风虽多采用U型通风,是因采空区瓦斯涌出量较小时较适用;但采空区瓦斯涌出量较大时,仅靠风排不足以降低回风流瓦斯浓度,会造成上隅角瓦斯超限。文章分析U型通风和Y型通风的差异性得出:Y型通风更有利于该矿井的瓦斯治理。

高位裂隙带钻孔最佳层位研究

高位裂隙带钻孔是解决工作面上隅角瓦斯超限的常用方法,高位钻孔抽放最主要的影响因素是合理层位选择,其钻孔参数应根据采空区冒落带高度来设计。以霍尔辛赫煤矿3210综采工作面为试验对象,通过理论分析、数值模拟和现场考察等手段,分析确定采空区冒落带高度,依据冒落带高度设计高位裂隙带钻孔终孔层位,优化采空区抽采工艺,提高瓦斯抽采效果,有效解决工作面上隅角瓦斯超限问题。

大采高工作面裂隙带抽采钻孔参数优化研究

斜沟煤矿18205大采高综采工作面生产初期上隅角瓦斯经常处于超限临界状态,为保证安全生产,提高裂隙带瓦斯抽采效果,在生产过程中,通过变更裂隙带钻孔施工参数,同时对变更前后单孔抽采参数连续观测、分析,现场观测瓦斯抽采效果,最终确定了裂隙带钻孔终孔位置平面内错30 m左右、垂高9~13倍采高、钻场布置间距15 m时抽采效果较好,提高了工作面瓦斯抽采效果,有效地解决了大采高高瓦斯综采工作面上隅角经常处于瓦斯超限状态问题。

综放回风尾巷沿空留巷技术研究与实践

基于综放沿空留巷围岩变形规律,建立了合理的物理力学模型来计算出巷旁充填体稳定所需要的整体支护强度与可变形能力,并结合现场地质条件与高水材料的特性,最终确定了沿空留巷的合理设计方案,工程实践也获得了成功,最终变"双U"型通风为"Y"型通风方式,基本解决了上隅角瓦斯超限问题,为今后综放沿空留巷提供了一定的实践经验。