以孔代巷瓦斯抽采工艺技术应用

为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯超限问题,考察了该工作面顶板岩性,研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚积的影响,对瓦斯涌出量来源进行了分析,确定在不同层位施工一组共7个顶板高位定向长钻孔进行瓦斯抽采,并与一段高抽巷瓦斯抽采效果进行对比。结果表明:历经5个月回采,顶板高位定向长钻孔组与高抽巷平均抽采瓦斯浓度分别为17.24%、21.32%,抽采瓦斯纯流量分别为3.71、3.37 m^(3)/min,回采期间上隅角平均瓦斯浓度分别为0.42%、0.49%。研究表明,顶板高位定向长钻孔影响范围比高抽巷大,抽采瓦斯纯流量提高了10.09%,施工成本比高抽巷低,且施工效率更高,极大地缓解了高抽巷掘进速度对采煤工作面投产的制约,证明顶板高位定向长钻孔能够有效替代高抽巷进行矿井瓦斯抽采。

综放工作面初采期瓦斯涌出特征及治理技术

针对综放工作面初采期瓦斯超限问题,以瑞龙煤矿15023、15024工作面为背景,统计分析了综放工作面初采期瓦斯涌出特征,并现场试验了“高抽巷钻孔抽采与切顶卸压”瓦斯治理技术:(1)15023工作面初采瓦斯超限期间,瓦斯涌出来源中本煤层瓦斯含量占比约为35%,采空区瓦斯含量占比约为65%,采空区瓦斯是工作面回风瓦斯超限的主要来源。(2)工作面来压时瓦斯相对涌出量是来压前的1.96倍,初次顶板来压造成工作面瓦斯涌出不均衡。(3)采用高抽巷钻孔抽采与切顶卸压技术对15024工作面初采瓦斯进行治理,设计了高抽巷位置、抽采钻孔、爆破切顶卸压钻孔等参数,现场实施结果表明,该措施起到了较好的瓦斯治理效果。

新集二矿顶板定向长钻孔瓦斯抽采效果试验研究

为研究顶板定向长钻孔瓦斯抽采技术的效果及投资成本,针对新集二矿煤层赋存条件及瓦斯抽采需求,结合该矿210100工作面现场试验的观测结果,分析了顶板定向长钻孔瓦斯抽采效果,并与其他顶板瓦斯抽采技术进行了对比。现场试验数据分析表明:在同等瓦斯治理效果条件下,顶板定向长钻孔治理回采工作面瓦斯技术,其投资比顶板高抽巷节约44.8%、工期缩短30.0%,比顶板高位钻孔投资略少、工期缩短47.5%。试验表明,布置顶板定向长钻孔治理回采工作面瓦斯的技术方案性价比较高。

大直径顶板定向长钻孔替代高抽岩巷的瓦斯抽采效果分析

为进一步提高采空区裂隙带瓦斯抽采效果以保障工作面回采期间安全,提出了一种大直径顶板定向长钻孔(?203 mm)进行采动区裂隙带瓦斯定向抽采技术,并对其施工工艺、钻孔布置合理层位及抽采效果进行了研究。结果表明,钻孔布置的合理垂直高度45~50 m,钻孔与工作面回风侧的水平间距40 m。与高抽岩巷、普通顶板高位钻孔等常规采动区瓦斯治理方法相比,大直径顶板定向长钻孔的抽采量与高抽岩巷相当,是普通顶板高位孔抽采量的2.04倍;工程量大幅度降低,大直径顶板定向长钻孔既能实现高效率抽采,又达到节约工程量、降低施工成本等效果。大直径顶板定向长钻孔的成功应用为以孔代巷及传统顶板高位孔工艺的改进提供了实践基础和发展方向。

煤层顶板走向钻孔瓦斯抽放技术的应用

依据工作面开采后采空区上覆岩层形成的“O”型圈,通过在采煤工作面顶板中合理布置走向钻孔和开掘高抽巷,配合老塘埋管,对采空区瓦斯进行联合抽放,成功解决了高瓦斯工作面风排瓦斯能力不足和工作面上隅角瓦斯积聚的问题,保障了煤矿安全生产。

低透气性特厚煤层瓦斯立体式抽采技术研究

针对魏家地煤矿东102工作面低透气性特厚煤层放顶煤开采造成工作面瓦斯超限现象,采用顶板巷、高位钻孔和地面钻井对采空区及煤层瓦斯进行立体式抽采,实践结果表明:上隅角瓦斯浓度保持在0.15%以下,回风瓦斯浓度在0.3%以下,瓦斯抽采率达到60%以上,成功解决了低透气性特厚煤层工作面瓦斯超限的问题。

单一煤层高位瓦斯抽采巷道布置位置研究

以常村煤矿2103工作面为工程背景,在煤层开采方向,通过分析煤层基本顶的受力状态,建立基本顶岩梁断裂前夕的力学模型,求解出基本顶的周期垮落步距;利用垮落步距,引入渗透率公式,重新建立力学模型,求解岩梁内部渗透率的分布状况,并按照渗透率分类标准,将高位瓦斯抽采巷道布置在煤层透气性较好的区域。在煤层倾斜方向,建立二维模型,确定出剪切破坏带的边界,通过分析将瓦斯抽采巷道布置在剪切破坏带以外。最终确定将瓦斯抽采巷道布置在轨道运输平巷上方27.03 m,与轨道运输平巷内错29.82 m的掘进方案。给出了高位瓦斯抽采巷道实际测得的瓦斯抽采量和巷道的变形特征,表明所设计的高位瓦斯抽采巷道的位置合理,能够保证煤矿安全生产需求。

煤层顶板走向钻孔(巷道)瓦斯抽放技术的应用

依据工作面开采后采空区上覆岩层形成的“O”型圈,通过在采煤工作面顶板中合理布置走向钻孔和开掘高抽巷,配合采空区埋管,对采空区瓦斯进行联合抽放,成功解决了高瓦斯工作面风排瓦斯能力不足和工作面上隅角瓦斯积聚的问题,保障了煤矿安全生产。

基于后倾斜高抽巷为主体的坚硬顶板综放工作面初采期瓦斯综合治理

通过分析漳村矿2601综放工作面初采期瓦斯骤然异常涌出现象及其变化规律,拟在2603综放工作面采用顶板预裂减少初次来压步距、切眼处打钻贯通后倾斜高抽巷提前抽采瓦斯,以及随瓦斯涌出量的增加而增加供风量等技术措施,消除初采期的骤然瓦斯异常涌出现象,彻底解决综放工作面初采期瓦斯超限的问题。结果表明:基于后倾斜高抽巷为主体的、由顶板预裂、切眼处打钻贯通后倾斜高抽巷及增加风量等所组成的初采期瓦斯治理技术体系,消除了初采期的骤然瓦斯涌出现象,解决了初采期的瓦斯超限问题。

基于工作面顶板巷“一巷两用”的试验及应用

在煤巷掘进过程中为防治煤与瓦斯突出，以及防止工作面回采期间瓦斯超限，采用顶板巷穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯;在工作面回采期间将顶板巷作为高抽巷抽采瓦斯。在恩洪煤矿122908工作面的试验及应用结果表明：顶板巷穿层钻孔可有效消除煤巷掘进工作面突出危险性，瓦斯含量基本控制在8m3/t以下；掘进进度由平均不足30m/月提高到平均48m/月，月进度提高60%;工作面回采期间高抽巷瓦斯抽采浓度为10%.17%，抽采纯量为2.32.3.56m3/min，上隅角瓦斯浓度在1%以下。通过优化设计，实现了顶板巷“一巷两用”的目的。

大直径顶板定向高孔综合排水技术

提出一种大直径顶板定向高孔综合排水技术(SDBR)来替代传统的RER法。利用该技术实现了一次定向高孔、多次扩径的顶板定向高孔。该技术在保证高效排水的同时,可以缩短工期,大大降低投资。可以替代RER,避免了煤矸石在施工、运输、突出等方面的风险。在低透气性软厚煤层中,以高度机械化的方式可以保证开采效果。该技术施工工艺简单、成本低、施工效果满意,可广泛应用于高瓦斯和突出矿井。

山西大成煤业有限公司瓦斯抽采方案优化设计

我国煤与瓦斯突出防治的区域性措施有:开采保护层、预抽煤体中的瓦斯和煤层注水。针对如何解决大成煤业有限公司2号煤层在开采期间的瓦斯超标问题,采用分源预测法对2号煤层在开采期间的最大瓦斯涌出量进行了预测,结果显示,2号煤层在开采期间最大埋深处的瓦斯含量较高,因此,必须采用瓦斯抽采的方法来解决2号煤层的瓦斯超标问题,从而为2号煤层的安全生产提供保证。本文对2号煤层本煤层顺层瓦斯抽放和临近层顶板高抽巷瓦斯抽放的方法进行了理论分析,为解决2号和6号煤层的瓦斯问题提供了理论指导。

高瓦斯矿顶板高抽巷优化布置与支护技术研究

针对高瓦斯矿井顶板高抽巷合理层位布置问题,以某矿N1202综放工作面地质与生产条件为基础,通过理论分析与数值模拟相结合的研究方法,分析高抽巷处于不同顶板层位时的围岩控制效果,确定合理的高抽巷布置位置为与煤层垂距30 m,距回风顺槽的水平距离30 m,提出相应的支护技术并进行工业性试验。矿压观测数据表明,支护技术可合理控制顶板离层,避免锚固区内岩体破坏变形。

基于顶板爆破的高抽巷瓦斯抽采技术研究

丁集矿1321工作面顶板强度大、岩体致密,透气性较差。基于高抽巷抽采瓦斯的优越性,为了提高瓦斯抽采效率,提出采用顶板超前深孔预裂爆破的方式来提高煤层顶板的透气性。实践表明,通过顶板爆破增透,高抽巷中的瓦斯抽采体积分数增加近40%,抽采纯量增加23.6%,使得工作面的瓦斯抽采效率大为提高,值得推广应用。

佳瑞煤矿近距离邻近层高抽巷瓦斯抽采技术研究与实践

煤层开采,采动裂隙发育形成瓦斯流通通道,影响范围内近距离邻近煤层内卸压瓦斯往往通过该通道流至回采工作面,造成瓦斯积聚超限。本文研究了近距离邻近层卸压瓦斯特征及高抽巷抽采该卸压瓦斯的技术原理,并成功应用于工程实践中。