煤层注水治理瓦斯在小回沟煤矿的应用研究

煤层中水分对瓦斯具有逐气和封闭双重作用.通过煤层注水,可提高瓦斯抽采效果,同时降低工作面回采期间落煤瓦斯涌出量.小回沟煤矿采用静压注水方式,单孔注水量为16.8 m3,注水时间为4.2 h,注水位置在工作面前方21 m,有效降低了工作面回采时的瓦斯涌出量,确保了矿井安全生产.     

临涣煤矿Ⅱ923工作面采空区瓦斯抽放技术研究

临涣煤矿为煤与瓦斯突出矿井,主采7、9、10煤层均为突出煤层。正在回采的Ⅱ923工作面受邻近层和本煤层瓦斯涌入影响,工作面瓦斯涌出量相对较大,最大瓦斯涌出量达到16 m3/min。为确保工作面的安全回采,采取了高位钻孔及老塘埋管相结合的瓦斯抽放方法,并确定了老塘埋管的抽放半径为12 m,高位钻孔最佳抽放层位为距煤层9~14 m、抽放半径控制在17 m。抽放系统建成后,大幅度减少了瓦斯向工作面的涌入,有效解决了瓦斯超限问题,保证了工作面的安全回采。     

综放工作面煤层注水试验研究

针对成庄煤矿4308综放工作面的地质概况和开采条件,对该工作面进行煤层静压注水试验研究。通过合理的煤层钻孔设计和施工工艺,优化了煤层注水参数,降低了工作面回采时产生的粉尘量和瓦斯涌出量,对于防治煤尘事故的产生和瓦斯治理意义重大。     

低透气性厚煤层综放开采瓦斯抽采关键技术

针对彬长矿区下沟煤矿侏罗纪4#煤层厚度大、透气性差,本煤层预抽效果不佳,综放开采瓦斯涌出量大等难题,综合采取"本煤层扇形钻孔+平行钻孔"采前预抽和边采边抽,专用瓦斯抽放巷抽采采空区瓦斯等技术,上隅角瓦斯浓度稳定在0.35%左右,回风顺槽瓦斯浓度稳定在0.3%左右,风排瓦斯量为3.5 m3/min,工作面瓦斯抽采取得了明显效果,保证了工作面安全回采。     

井下水力压裂技术在低阶煤层中的工程实践

针对珲春矿区赋存的煤层具有低煤阶、透气性好和高瓦斯的特点,开展了水力压裂技术工业试验,对比分析了压裂区域内外高位钻孔瓦斯抽采浓度及本煤层预抽钻孔压裂前、后抽采参数、工作面瓦斯涌出量和降尘效果。试验结果表明:压裂区域内高位钻孔抽采瓦斯浓度较压裂区外平均提高2.65倍;压裂后本煤层预抽钻孔瓦斯抽采浓度较压裂前平均提高1.83倍,流量平均提高39倍;回采工作面的瓦斯涌出量由压裂区域外的23 m~3/t降低到第1阶段压裂区域的9.82m~3/t和第2阶段压裂区域的7.51 m~3/t;压裂影响半径达20~34 m,本煤层预抽钻孔间距也大大增加。     

提高低透气性煤层抽排瓦斯量的试验研究

阳泉矿区首采3#煤层为严重突出煤层,共发生煤与瓦斯突出1600次,其中回采面突出占90%,给生产带来了极大的威胁。为了解决这一问题,提高本煤层预抽瓦斯的效果,在阳泉矿区试验采用了长钻孔控制预裂爆破和在工作面前方卸压带采用交叉钻孔抽放瓦斯的方法,结果表明该方法可以大幅度提高煤层的透气性,降低工作面瓦斯突出对生产和安全的威胁。     

南阳煤矿3209综采面煤层长孔注水的试验研究

煤层注水是在回采前通过钻孔将压力水注入煤体,以改变煤的物理力学性质,减少回采过程中的产尘量。通过对现场试验煤层注水前后煤样含水率、粉尘浓度和瓦斯涌出量的变化,得出煤层注水能有效地降低综采工作面粉尘和瓦斯体积分数。     

常村煤矿综采工作面瓦斯综合防治技术应用

为消除工作面瓦斯隐患,保证工作面安全回采。根据常村煤矿瓦斯地质条件及赋存情况,在井下工作面开采时,制定保护层开采技术,煤层穿层钻孔、顺层钻孔区域消突措施、巷帮高位钻孔和动压区抽放等局部消突措施,工作面回采期间补充隅角抽放、煤层注水、架间插管抽放等综合瓦斯治理措施。通过瓦斯综合防治措施的执行,工作面回采期间绝对瓦斯涌出量由原来的5.2 m3/min下降到4.1m3/min以下,风排瓦斯浓度由原来的0.38%降低到0.18%,回采期间,未发生过工作面瓦斯超限现象。     

白芨沟煤矿复杂特厚煤层首分层工作面瓦斯治理技术

针对白芨沟煤矿0102102首分层工作面煤层赋存条件复杂,瓦斯含量高、瓦斯涌出量大、瓦斯灾害严重等问题,提出采用顺层钻孔、穿层钻孔等预抽方式,降低煤层瓦斯含量;采用分源预测法对工作面回采时的绝对瓦斯涌出量进行预测,提出了本煤层、邻近层和采空区抽采的综合瓦斯治理措施。结果表明:预抽后工作面瓦斯含量由21.77 m~3/t降至8.17 m~3/t,工作面回采时绝对瓦斯涌出量为100.8 m3/min,计算得到了工作面回采期间各种抽采方式瓦斯抽采量分配表,保证了工作面的安全回采。     

新安煤矿采煤工作面消突评价

为了消除采煤工作面煤与瓦斯突出危险性,实现安全回采,新安煤矿在14221采煤工作面采用了本煤层平行钻孔抽放煤层瓦斯,抽放钻孔量为0.129m/t,采前瓦斯预抽率31.2%,采前残余瓦斯含量为0.84～6.78m3/t。根据《防治煤与瓦斯突出规定》采用钻孔指标法、残余瓦斯量法以及煤层瓦斯预抽率进行消突评价,并对评价结果的可靠性进行了分析,结果表明,该工作面为无突出危险性。同时根据现场情况,对该采煤工作面后期回采时所采取的防突措施提出了建议。     

突出厚煤层综放工作面瓦斯综合治理技术研究

针对厚煤层综放工作面瓦斯治理难度大、抽采效果差、工作面难以消突的问题,开展了综放工作面立体瓦斯抽采技术研究。立体瓦斯抽采技术包括保护层开采、工作面回采区域顺层钻孔预抽、回风巷留管抽采瓦斯、利用尾巷抽采瓦斯、顶板高位钻孔及底板拦截钻孔抽采瓦斯。通过对P41104综放工作面研究表明:7~#煤层距11~#煤层42 m,作为11~#煤层的上保护层开采是有效的,消除了11~#煤层的突出危险性。立体瓦斯抽采技术的实施,使工作面瓦斯抽采纯量达到25.86 m3/min,抽采率达73%,回风流瓦斯浓度稳定在0.7%以下,减少了瓦斯涌出量,有效解决了工作面上隅角与回风流瓦斯超限问题。     

基于分源预测法的厚煤层分层开采瓦斯治理技术研究

针对白芨沟煤矿2621-1工作面煤层赋存条件复杂、原始瓦斯含量高、瓦斯涌出量大、瓦斯灾害严重等问题,在回采前采用顺层走向长钻孔、底板穿层钻孔和本煤层顺层钻孔等相结合的"立体"预抽瓦斯方法,降低煤层原始瓦斯含量;在回采期间采用高位钻孔、联络巷、上隅角插管和大孔径穿层钻孔抽采上覆采空区瓦斯相结合的综合治理措施。上述措施实施后,工作面煤层瓦斯含量大幅下降,工作面回采时绝对瓦斯涌出量最大为79.76 m3/min,回采期间工作面回风瓦斯体积分数最大为0.51%,上隅角瓦斯体积分数最大为0.68%,保证了工作面的安全回采。     

KFQ-Ⅰ快速封孔器的研制与应用

在本煤层瓦斯抽放中,由于地质构造、煤层结构、地压、施工工艺等诸多因素的影响,瓦斯抽放钻孔在回采工作面中难以交错重叠,形成抽放盲区,回采过程中极易发生瓦斯超限和煤与瓦斯突出事故。徐州矿务集团张集煤矿在煤与瓦斯突出危险采掘工作面使用KFQ-Ⅰ快速胶囊封孔器快速抽放煤层瓦斯,降低了落煤时瓦斯的涌出量,效果明显。     

综放工作面瓦斯综合治理技术

为了解决汪家寨煤矿P41102综放工作面回采过程瓦斯超限频繁等问题,通过在本煤层施工顺层钻孔进行瓦斯预抽,有效地降低了工作面回采过程中的瓦斯涌出量。同时,在采空区30 m范围埋设直径250 mm瓦斯抽放管对采空区瓦斯进行抽采,减少回风流的瓦斯浓度,在煤层顶板15m左右布置高位钻孔抽采上邻近卸压层瓦斯,效果明显,瓦斯抽采量达到27.05 m^3/min,瓦斯抽采率达到69.5%,工作面平均月进尺提高30 m以上,生产能力平均提高86 851.6 t/月,杜绝了瓦斯超限,保证了工作面的安全高效生产。     

高瓦斯矿井回采工作面瓦斯治理

为了保证高瓦斯矿井回采工作面正常回采,通过对开采层和邻近层瓦斯赋存情况的分析,预测回采工作面的瓦斯涌出量最大为34 m~3/min,根据本煤层原始瓦斯含量和预抽时间的不同,本煤层钻孔间距设计为2～6 m,同时根据回采时瓦斯涌出量的不同,穿层钻孔设计个数为6～16个。经过瓦斯治理后回采工作面平均日产原煤4 500 t时,绝对瓦斯涌出量32m~3/min,回风流瓦斯浓度0.4%左右,风排瓦斯量6.5 m3/min,抽采瓦斯量25.5 m~3/min,抽采率为79%。     

青龙煤矿回采工作面瓦斯综合治理技术研究

青龙煤矿煤层透气性低,回采工作面瓦斯经长时间预抽仍无法消除突出危险,造成工作面回采期间瓦斯涌出量增加,严重影响生产进度。青龙煤矿采取"穿层钻孔+顺层钻孔"立体抽采本煤层瓦斯、"高位钻孔+采空区埋管"抽采采空区瓦斯的综合治理模式,有效地治理了工作面瓦斯涌出,杜绝了工作面回采期间瓦斯超限现象,提高了工作面的生产效率。     

煤层注水方案在梁北矿的实施

针对梁北矿煤层赋存条件,结合工作面风机巷施工的本煤层瓦斯抽放钻孔,利用钻孔封孔管对煤层进行注水来湿润煤体,降低工作面回采期间的粉尘浓度,稀释煤层裂隙中的瓦斯。保障职工的健康安全。     

近距离突出煤层群首采面瓦斯综合治理技术应用

针对依兰三矿极复杂地质条件下近距离突出煤层群开采时面临的瓦斯突出和回采工作面瓦斯超限、自然发火等问题,从保护层开采影响范围、开采后的残余瓦斯压力、回采面瓦斯涌出量、煤层自然发火角度分析了各煤层开采顺序,确定了首采面布置在上1煤层,从上至下依次开采较为合理。回采前确定采用千米定向钻机预抽中煤层巷道区域瓦斯+中煤层穿层钻孔预抽上1煤层条带瓦斯的区域消突方法;回采期间工作面采用高位钻孔+顺层钻孔的瓦斯治理方法,从而实现卸压抽采、条带消突预抽、实施防灭火工程等。采用以上瓦斯治理方法能够有效解决工作面瓦斯超限,达到了区域消突的目的,千米钻机长钻孔钻孔抽放浓度维持在80%以上,回风流瓦斯体积分数基本稳定在0.4%以下。     

上覆巨厚油页岩近距离煤层群瓦斯防治技术

针对上覆巨厚油页岩近距离煤层群瓦斯逸散困难、煤层间距近、煤层瓦斯压力和含量大、存在煤与瓦斯突出危险可能性、首采煤层瓦斯涌出量较大的特点,以依兰矿区为例,采用确定煤层开采顺序、消除首采工作面的突出危险、解决回采工作面瓦斯超限的瓦斯治理总体思路;提出利用底抽巷施工穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯+顺层钻孔抽采回采区域瓦斯的消突方法,采用定向钻孔以孔代巷(或高抽巷)+采空区埋管+底抽巷钻孔抽采回采区间采动影响瓦斯的抽采方法的抽采方法,从消突和防超限2个角度解决上覆巨厚油页岩近距离煤层群瓦斯防治问题。     

高瓦斯非突出煤层回采工作面瓦斯涌出分析及治理

根据矿井非突出高瓦斯煤层回采工作面回采期间瓦斯涌出规律，分析研究实施顶板走向钻孔、埋管抽放、尾抽、低抽巷、穿层预抽等综合瓦斯治理手段，达到有效治理工作面瓦斯，实现高瓦斯工作面的安全回采。