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。

高位钻孔优势抽采区分布规律研究

为了提高煤矿高位钻孔抽采瓦斯效率,基于覆岩采动破坏理论和瓦斯运移特征,提出了高位钻孔优势抽采区的概念,即位于冒落带和裂隙带之间的能够保证稳定高效抽采效果的区域。以下沟煤矿作为研究对象,采用数值模拟及现场验证的方法确定了该矿ZF302采煤工作面的高位钻孔优势抽采区,并对其分布规律进行了研究。研究结果表明,ZF302采煤工作面抽采优势区位于顶板垂高为34~57m的区域;抽采优势区中,单孔瓦斯抽采量呈现出先升高、后平稳、再降低的趋势;当终孔高度位于70~57m区域时,单孔瓦斯抽采量从0.66m^3/min逐渐上升至1.48m^3/min,之后在高度57~34m区域内进入平稳区,单孔瓦斯抽采量始终保持在1.0m^3/min以上;高位钻孔终孔位置位于顶板垂高55~65m范围内时,优势抽采区的抽采时间最长,单孔瓦斯抽采量最高;钻孔参数优化后,钻场钻孔数量从28个减少到18个,减少了35.71%;日抽采量从26008.75m^3提升到31046.4m^3,提升了19.37%。

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。

煤矿井下瓦斯综合抽采工艺技术的应用研究

泊里煤矿为典型的高瓦斯矿井,根据分析,在回采面、掘进面、采空区等位置处运输通过的风量均小于稀释瓦斯所需要的风量。按照传统的单一抽采技术方案无法满足不同采区的瓦斯抽放要求,因此根据井下实际情况确定了不同区域采用不同抽采方案的联合抽采工艺,对该联合抽采工艺要求进行了分析。应用结果表明,该技术能够有效地确保井下瓦斯抽采的可靠性,为高瓦斯矿井制定抽采方案提供了参考。

煤矿瓦斯抽采技术发展与研究

近些年,伴随煤矿开发项目不断增加,对于煤矿开发技术的重视度不断提高。本文从我国煤矿瓦斯抽采工作发展历程着手,重点分析煤矿瓦斯抽采技术中高位钻孔抽采技术的应用。

高瓦斯矿井分层开采工作面瓦斯综合治理技术

针对新村煤矿高瓦斯厚煤层分层开采工作面,上下分层工作面瓦斯涌出差异性及工作面实际开采情况,提出了上下分层工作面瓦斯综合治理措施。上分层工作面主要采取地面采动井抽采、顺层钻孔预抽、高位钻孔抽采和回风隅角埋管抽采等综合措施来治理工作面煤层和采空区瓦斯;而下分层工作面开采期间煤层瓦斯已大部分从上分层工作面涌出,回采期间只需采取回风隅角埋管抽采措施来解决隅角瓦斯积聚问题。采取瓦斯综合治理措施后,上下分层工作面回采期间回风隅角瓦斯浓度均保持在0.3%以下,工作面回采期间未发生瓦斯超限事故。

高瓦斯矿井综合瓦斯抽采技术实践

针对赵庄煤矿1263工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯浓度高的问题,在12号煤层采用本煤层预抽、高位抽采及采空区埋管抽采相结合的综合瓦斯抽采方法,通过采用本煤层预抽,瓦斯抽采量较常规的布孔方式提高了0.46～1.02倍;高位钻孔抽采瓦斯后,邻近煤层的瓦斯相对涌出量由4.38～10.17 m3/t降为1.46～3.16 m3/t;采空区埋管抽采确保煤矿采空区的瓦斯体积分数保持在0.7%～0.9%,符合《煤矿安全规程》规定的瓦斯体积分数在1.0%以下。

井上下联合抽采瓦斯技术在岳城矿的应用

为解决采空区瓦斯大量涌出严重制约综采工作面生产的技术难题,针对岳城煤矿1302采煤工作面瓦斯浓度高的情况,基于煤炭开采时空接替、瓦斯抽采关系,提出适合高瓦斯煤矿瓦斯治理的井上下联合抽采采空区瓦斯技术模式。实践表明:该技术模式能够大幅度降低工作面瓦斯超限的威胁,有效抽采高瓦斯矿井采空区积聚瓦斯,提高了高瓦斯煤矿瓦斯抽采水平和安全生产效益。

突出矿井顶层综采工作面采空区瓦斯分源抽采综合技术研究

针对九里山矿14141综采工作面高位抽采钻孔及自主加工上隅角封堵模块配合埋管抽放的立体式抽放方式,对工作面高位抽采钻孔及上隅角埋管抽放的瓦斯抽采管路系统进行改造,高位抽采钻孔由地面南风井瓦斯抽采泵站进行抽采,上隅角埋管抽放由西风井地面瓦斯抽采泵站进行抽放,从而达到以最少投入,获得最佳的采空区瓦斯治理效果,该技术的应用有效地解决了回采工作面上隅角瓦斯超限问题。

ZDY4000S全液压坑道钻机在煤矿高位钻孔中的应用技术研究

淮北矿区松软低透气性煤层瓦斯抽采孔施工困难。海孜矿采用ZDY4000S钻机施工高位钻孔替代高抽巷进行瓦斯抽采;桃园矿采用定向钻进技术施工顶板穿层高位钻孔治理工作面上隅角瓦斯超限。2种施工技术及方法取得了很好的试验效果,并在淮北矿区进行了进一步的推广应用。

综采工作面采空区瓦斯抽采技术的应用

综采工作面采空区的瓦斯涌出问题会酿成重大的生产事故。提高工作面的空气质量、提高瓦斯的利用率,是矿井瓦斯综合治理工作的主要目标。高位钻孔技术为主,采空区埋管抽采瓦斯技术为辅的瓦斯抽采技术,是矿井综采工作面采空区瓦斯抽采工作中所应用的一种技术。本文主要从采空区的瓦斯抽采方法入手,对综采工作面采空区瓦斯抽采技术的应用问题进行探究。

煤矿采空区瓦斯抽采方法的分析和探讨

在治理采空区瓦斯时,不同方法各有优劣,使用过程中应结合各矿的实际情况,采用与其相适应的抽采方法。

基于黄陵一号煤矿UDEC高位钻孔优化设计应用研究

为对黄陵一号煤矿工作面高位抽采钻孔参数进行合理优化,应用UDEC软件对工作面采空区上覆岩层的运移和裂隙延展进行了数值模拟,模拟得出了上覆岩层冒落带和裂隙带的裂隙延展范围;对高位钻孔抽采的最佳布孔层位进行了现场测定考察,结合数值模拟和现场考察结果,确定了两带的高度范围和高位钻孔抽采的最佳抽采层位,实现了对高位钻孔瓦斯抽采参数的合理优化。

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。

高瓦斯厚煤层综放面采空区瓦斯治理技术及应用

为了对申家庄煤矿2303工作面瓦斯进行治理,保证矿井安全生产,对工作面瓦斯来源进行分析,确定主要瓦斯涌出源为采空区瓦斯。通过理论计算、数值模拟的方法,确定瓦斯富集区域,提出高位钻孔抽采技术和采空区埋管抽采技术措施,并进行了工业现场应用。

近距离煤层群开采的瓦斯治理技术

赛尔能源公司五矿A2004工作面为近距离煤层群开采的工作面,回采期间发生瓦斯超限,根据现场实际,采用高位钻孔抽采工作面上覆采空区瓦斯的解决方案,并合理确定抽采相关参数,解决工作面瓦斯超限问题。

高河矿E2306综采工作面瓦斯综合治理技术研究

针对E2306综采工作面瓦斯含量高的问题,结合工作面生产地质和瓦斯赋存情况,提出采用“地面压裂井抽采+本煤层抽采+高抽巷抽采”的工作面瓦斯综合治理方案,对各项瓦斯抽采措施参数进行设计。工作面回采期间瓦斯抽采效果监测结果表明:瓦斯综合治理技术实现了对工作面瓦斯的有效治理,为工作面安全回采提供了保障。

高瓦斯综放工作面上隅角瓦斯综合治理技术

分析了红岭煤矿14161综放工作面上隅角瓦斯积聚的原因,采取高位钻孔抽采、上隅角埋(插)管抽采、增加工作面风量、上巷插管抽采和水射流风机处理局部瓦斯积聚等瓦斯综合治理措施,彻底解决了上隅角瓦斯超限问题。采取上述综合措施后,该工作面上隅角瓦斯浓度降低到0.4%以下,局部最高瓦斯浓度也降低到0.5%以下,工作面单产由原来的2200t提高到3100t,保证了工作面的高产高效。

厚煤层工作面上隅角瓦斯治理技术研究

针对经坊煤业开采3＃煤层的过程中上隅角瓦斯时有超限发生的情况，通过分析厚煤层上隅角瓦斯来源，提出了本煤层预抽及施工高位瓦斯钻孔抽采采空区瓦斯相结合的方法，抽采钻孔均采用“两堵一注”封孔工艺，并设计了钻孔布置参数。结果表明，两种抽采方式相结合能有效降低上隅角瓦斯浓度，保证工作面的安全生产。

高瓦斯煤矿掘进工作面瓦斯防治方案优化

针对常信煤矿掘进期间瓦斯涌出量大的特征,制定出在掘进工作面邻近巷道内施工顺层钻孔预抽掘进工作面前方条带瓦斯、迈步钻场布置钻孔预抽煤巷条带瓦斯与顶板高位钻孔组合的瓦斯防治技术方案。2种瓦斯治理方案均为提前预抽煤层瓦斯以保障掘进速度,可解决该矿掘进工作面瓦斯治理难题。