保护层开采工作面瓦斯综合治理技术研究

针对矿井回采煤层瓦斯含量高、压力大等问题,提出先回采下覆厚度较薄、瓦斯治理难度相对较低的6号煤层。将6号煤层作为保护层开采,从而消除下覆9号煤层、上覆2号及5号煤层的突出危险性。针对6号煤层10601工作面回采期间上邻近层、下邻近层以及采空区瓦斯涌出量大等问题,提出综合采用高位钻孔、高抽巷、采空区埋管、强化本煤层抽采等方式进行治理。现场应用后,10601工作面回采期间回风隅角、回风流瓦斯浓度分别控制在0.43%、0.32%以内,采面瓦斯涌出量大问题得以较好解决。

采煤工作面高位裂隙带瓦斯预抽技术研究

采空区瓦斯涌出量大会导致回风隅角、回风巷等位置瓦斯浓度偏高,给采面煤炭安全生产带来影响。以3301采煤工作面煤炭回采为工程背景,采面回采期间采空区瓦斯涌出量占瓦斯涌出总量的62.2%,为有效降低采空区瓦斯涌出,将高位定向长钻孔应用到顶板裂隙瓦斯抽采中;在回风巷按照400 m间隔布置钻场,钻场内布置5个高位定向钻孔,钻孔终孔位于3#煤层顶板28~39 m砂岩层中,与回风巷水平距离为0~50 m。采用的定向长钻可覆盖整个采面回采范围,现场应用后,采面回采期间回风巷及回风隅角位置瓦斯浓度均控制在0.5%以内,瓦斯治理取得较好效果。

定向水力压裂增透技术在回采巷道瓦斯治理中的应用

为解决3302运输巷掘进期间瓦斯治理耗时长、抽采效率低以及瓦斯涌出量大等问题,结合现场情况及以往瓦斯治理经验,提出将定向水力压裂技术用到3302运输巷瓦斯治理中。采用理论计算方法确定钻孔注水压力及单孔注水量,通过ZYWL-4500DS钻机确保钻孔始终在设计层位及位置钻进,采用CBYL400高压泵组向钻孔内注入高压水。现场应用后,定向水力压裂区内钻孔瓦斯抽采浓度、纯量分别增至67%~89%、0.098~0.152 m3/min,瓦斯抽采达标且耗时减少原耗时的1/2以上,取得较好瓦斯治理效果。

煤层群开采工作面瓦斯综合治理技术研究

30702采煤工作面顶底板存在有瓦斯含量较高的2号、7号、9号、11号、12号等可采煤层以及部分不可采煤层,采面回采后邻近层大量卸压瓦斯会沿着采动裂隙向回采空间涌入,从而导致回风巷及回风隅角位置瓦斯浓度偏高,出现瓦斯超限风险。结合现场条件,提出综合采用本煤层钻孔、高位裂隙钻孔、采空区埋管抽采以及邻近层底板瓦斯抽采等方式抽采瓦斯,减少本煤层、采空区以及邻近层瓦斯涌出量,同时通过适当增大瓦斯抽采负压、提高封孔质量等方式提高抽采效果。现场应用后30702采煤工作面采用的瓦斯治理方式瓦斯抽采量总量达到瓦斯涌出量的74.5 m^(3)/min,回风巷及回风隅角位置瓦斯浓度均在安全范围内,瓦斯治理效果显著。