大同某矿瓦斯地质特征分析

根据大同某煤矿以往地质勘查工作中获取的煤层瓦斯样品资料,分析了矿区内各煤层的瓦斯参数,同时从地质构造、煤化程度、煤层厚度、煤层埋深、煤层顶板等方面的分析研究了矿井瓦斯赋存规律,由钻孔煤层瓦斯含量数据可知,钻孔瓦斯含量最高值小于4 m³/t,根据《煤与瓦斯突出危险性区域预测方法》及《煤矿地质工作规定》,得出该矿全区为无突出危险区和矿井瓦斯类型为简单类型。     

矿井瓦斯赋存影响因素及瓦斯地质规律研究

分析了断层、褶曲、顶底板岩性、煤层埋深对矿井瓦斯赋存的影响,煤层埋深是控制瓦斯含量的主导因素,分析了矿井瓦斯地质规律,煤层瓦斯含量与瓦斯压力与煤层埋深一般呈线性相关。研究得出,位于矿井二₁煤层埋深450 m处,瓦斯含量为3.89 m³/t 。计算箕山井田瓦斯风化带深度为640 m,研究区全部处于瓦斯风化带内以及埋深与瓦斯压力和瓦斯含量的关系。研究为矿井瓦斯抽放的设计提供理论依据。     

新义矿采煤工作面区域瓦斯抽采效果研究

为了消除采煤工作面煤与瓦斯突出危险性,保证工作面接替工作的顺利进行,根据新义矿11031采煤工作面煤层赋存与瓦斯的具体情况,选择采用(本)煤层顺层平行钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的区域防突措施。预抽工作面煤层瓦斯后结果表明:预抽钻孔布置均匀无空白带,整个回采区域划分为4个评价单元;累计抽采瓦斯量112.4万m3,抽采率达33.8%,根据瓦斯抽采量计算残余瓦斯含量为5.45⁷.16 m3/t;实测残余瓦斯含量3.897.16 m3/t;实测残余瓦斯含量3.89⁶.77 m3/t,可解吸瓦斯含量为2.696.77 m3/t,可解吸瓦斯含量为2.69⁵.57 m3/t。各项评价指标均满足《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》的要求,可以判定11031采煤工作面区域瓦斯抽采效果达标。     

密集水力冲孔增透抽采瓦斯试验研究

高瓦斯含量低透气性突出煤层高效抽采瓦斯是复杂地质条件下工作面瓦斯治理的主要难题。为增加该类煤层透气性,依据瓦斯流量法测试水力冲孔影响半径的结果,利用煤层底板巷布置穿层密集钻孔,对工作面进行水力冲孔强化增透,达到高效预抽煤层瓦斯的目的。研究结果表明：水力冲孔在煤体中形成的孔洞促使钻孔周围煤体持续膨胀变形,约在1.8倍孔洞直径范围内煤体的地应力下降,煤体受压程度降低,煤体透气性增大;水力冲孔加速了煤体瓦斯的解吸,实现了连续18 d,平均单孔瓦斯体积分数大于52.64%的高浓度瓦斯预抽效果;预抽60 d后,煤层瓦斯含量由原始的9.09 m³/t降至4.03 m³/t。可见,采用密集穿层钻孔水力冲孔,提高了煤层预抽瓦斯效果,实现了低透气性突出煤层的消突,保障了工作面的安全生产。     

造纸房煤矿煤层瓦斯地质规律及瓦斯含量预测

基于煤层瓦斯分布规律和瓦斯含量预测来指导矿井瓦斯预抽、制定合理的矿井生产作业制度和煤层气的开发。在分析造纸房井田地质构造特征的基础上,定性、定量地分析了影响矿井瓦斯赋存的地质因素,得出矿井瓦斯赋存规律,绘制出C7号煤层瓦斯地质图,得出了C7号煤层瓦斯含量沿煤层倾斜方向基本上是随着埋深的增加而增大,在矿区东南部埋深大于300 m时,瓦斯含量最大值为18 cm3/g。     

新义矿采煤工作面区域瓦斯抽采效果研究

为了消除采煤工作面煤与瓦斯突出危险性,保证工作面接替工作的顺利进行,根据新义矿11031采煤工作面煤层赋存与瓦斯的具体情况,选择采用(本)煤层顺层平行钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的区域防突措施。预抽工作面煤层瓦斯后结果表明:预抽钻孔布置均匀无空白带,整个回采区域划分为4个评价单元;累计抽采瓦斯量112.4万m3,抽采率达33.8%,根据瓦斯抽采量计算残余瓦斯含量为5.45~7.16 m3/t;实测残余瓦斯含量3.89~6.77 m3/t,可解吸瓦斯含量为2.69~5.57 m3/t。各项评价指标均满足《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》的要求,可以判定11031采煤工作面区域瓦斯抽采效果达标。     

三软煤层顺层瓦斯预抽钻孔变形规律研究及其控制

为防止三软煤层顺层预抽钻孔塌孔,提高瓦斯预抽效果,需合理确定抽采钻孔封孔方法,全程下筛管施工工艺防止塌孔。通过分析可知:二₁煤层强度低,且埋深大,埋深产生的地应力远远大于煤体强度是导致钻孔塌孔的主要原因。通过数值模拟可知:顺层钻孔呈现径向变形的特征,钻孔直径明显减小。13051工作面本煤层钻孔成孔后,采用“封孔管+封孔筛管+注浆管+专用封孔器”进行封孔,塌孔减少,抽采达标时间缩短了约35 d,残余瓦斯含量为4.69 m³/t,13051工作面瓦斯抽采达标。     

原相煤矿瓦斯抽采量预测研究

通过对原相煤矿矿井瓦斯含量分布及瓦斯基础参数进行测试,得出02号煤层最大瓦斯含量约14.50 m³/t,2号煤层最大瓦斯含量约15.20 m³/t.根据02、2号煤层矿井瓦斯涌出量预测,02号煤层工作面为瓦斯治理的重点,其中关键是下邻近层涌出瓦斯的治理。对02号煤层工作面进行瓦斯抽采量预计,得到工作面总抽采量为48.91 m³/min,风排瓦斯量为10.42 m³/min.     

定向千米钻机在近水平煤层石门揭煤中的应用与探索

针对作为瓦斯突出矿井的大宁煤矿近水平煤层石门揭煤措施控制区域大、预抽钻孔施工质量要求高等问题,结合定向千米钻机轨迹可控、过程可溯的特点,提出采用千米钻机反向穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯的技术方案。该方案实现了煤层产状的精准探测和钻孔质量的全过程管理,突破了传统揭煤措施在时间及空间上的限制,实现了区域煤层超前抽采,煤层瓦斯含量由10.25 m³/t降低至5.84 m³/t,既保证了抽采效果,又有效控制了揭煤作业时的瓦斯突出风险。     

腾晖煤业42200采煤工作面瓦斯抽采技术研究

针对腾晖煤业42200采煤工作面瓦斯含量较高的问题,采用理论计算和工程经验针对瓦斯含量及治理技术进行研究,工作面回采时预测本煤层绝对瓦斯涌出量为6.27m³/min,邻近层绝对瓦斯涌出量为7.08m³/min;采用“本煤层预抽、上邻近层裂隙带钻孔抽采、顶板孔抽采和大孔径钻孔抽采”技术方案进行瓦斯治理,通过现场瓦斯浓度监测,可知此技术方案可以有效防止瓦斯聚集问题,保证工作面安全生产。     

临涣煤矿7煤层瓦斯赋存主控因素分析

为了减少瓦斯对煤层开采的影响,在7煤层矿井基本资料、瓦斯涌出量、瓦斯参数测试统计的基础上,对该煤层褶曲、断裂、煤层埋深、煤体变质程度进行分析考察。结果表明,7煤层瓦斯赋存影响的主要因素是断裂构造、煤层埋深,正断层附近瓦斯含量和同标高煤层瓦斯含量相比明显偏低,瓦斯含量整体上随煤层埋深增大而升高。褶曲、煤体变质程度等局部区域地质构造对瓦斯赋存的影响具有不均衡性,造成了东部区域瓦斯含量和西部相比偏高。     

潞安矿区煤储层特征及瓦斯含量分布规律研究

为了掌握潞安矿区3号煤层储层特征及瓦斯赋存规律,从煤层埋深、煤变质程度、煤层渗透性、煤的吸附特性、煤体结构等方面系统分析了煤储层特征,在此基础上着重对煤层瓦斯含量与煤层埋深、煤变质程度、煤层水分和灰分的定量关系进行分析,建立了煤层瓦斯含量模型,得到了煤层瓦斯含量的分布规律。结果表明:潞安矿区3号煤层厚度大,赋存稳定,埋藏深度大,变质程度高,Langmuir体积较大,Langmuir压力较小,有利于瓦斯在煤层中富集成藏;矿区内多发育碎裂煤和碎粒煤,局部存在糜棱煤,煤体结构破碎,煤层渗透性较差,瓦斯抽采利用难度大;各区块在相同煤层埋深条件下,南部长治区块瓦斯含量最大,北部襄垣区块瓦斯含量次之,中部潞安区块瓦斯含量最小。     

水力压裂增透工艺及瓦斯综合治理效果考察研究

针对某矿703综采工作面瓦斯涌出问题,在工作面回采前先对工作面进行顺层孔致裂卸压增透,再施工工作面顺层抽采钻孔治理本煤层瓦斯涌出。结果表明,未压裂区域煤层原始瓦斯含量为6.68 m³/t,压裂区域煤层瓦斯含量约为3.59 m³/t;未压裂区域煤层原始瓦斯压力为0.4 MPa,压裂区域煤层瓦斯压力约为0.14 MPa;未压裂区域煤层透气性系数为0.007 3 m²/(MPa²·d^-1),压裂区域煤层透气性系数为0.024 2 m²/(MPa²·d^-1),与未压裂区域相比,压裂区域的瓦斯抽采浓度和抽采纯量都有大幅度的提高;703工作面采取措施前,回采工作面相对瓦斯涌出量16.6 m³/t,绝对瓦斯涌出量84.01 m³/min;而703工作面采用综合瓦斯治理措施情况下,回采工作面相对瓦斯涌出量13.29 m³/t,绝对瓦斯涌出量60.28 m^...     

小回沟煤矿本煤层瓦斯抽采钻孔设计研究

随着矿井采掘深度的增加,瓦斯含量及压力也随之变大。瓦斯抽采是治理矿井瓦斯最直接、最有效的手段,而抽采钻孔布置间距又是钻孔设计的重要参数。通过测定,小回沟煤矿2号煤层钻孔瓦斯抽采半径为：抽采30 d为2.22 m,抽采60 d为3.01 m,抽采90 d为3.48 m,抽采120 d为3.80 m。设计抽采钻孔间距为4 m,2204工作面原煤最大瓦斯含量为6.781 1 m³/t,抽采后煤的残余瓦斯含量最大值为5.571 2 m³/t,原煤瓦斯含量降低1.209 9 m³/t。通过优化本煤层瓦斯抽采设计达到降低煤层瓦斯含量的目的。     

大宁矿突出主控因素及区域措施效检指标临界值确定

如何确定预抽效果检验指标临界值是当前煤与瓦斯突出矿井亟待解决的技术问题之一。根据大宁矿的煤层瓦斯地质条件,分析了断层、构造煤以及瓦斯对矿井3#煤层煤与瓦斯突出的控制作用。根据钻屑瓦斯解吸指标K1与煤层瓦斯含量之间的关系,利用瓦斯含量测定技术,结合现场统计分析方法以及国内外多年的防突实践经验,确定了大宁矿3#煤层赋存正常区域的预抽效果检验指标临界值为9 m3/t,地质构造异常区域的预抽效果检验指标临界值为7 m3/t。     

基于瓦斯地质单元划分的矿井瓦斯精准抽采技术

为了实现瓦斯精准抽采,提高矿井瓦斯的抽采效率,对甘肃靖远矿区魏家地煤矿井田瓦斯地质单元进行划分,根据不同瓦斯地质单元建立了回采工作面梯级抽采的三个梯级,不同梯级含量的区域对应实施顺层钻孔瓦斯抽采、上隅角埋管抽采、上出口中位钻孔瓦斯抽采、顶板岩石走向高位钻孔和地面钻井瓦斯抽采等不同的瓦斯抽采技术措施,构建了矿井瓦斯精准抽采模式,并在东102综放工作面进行了试验实践。结果表明,采煤工作面通过实施工作面瓦斯梯级治理、精准抽采模式,煤体残余瓦斯含量降至6m~3/t以下;回采期间,工作面回风流瓦斯浓度控制在0.2%～0.3%,同时也避免了现场瓦斯抽采措施实施的随意性和盲目性。     

近距离高瓦斯煤层群矿井瓦斯灾害治理技术研究

为了解决乌达矿区高瓦斯煤层群开采条件下瓦斯灾害治理难题,采用DGC瓦斯含量直接测定装置开展了大量试验,并结合多元回归分析的方法,获得了矿区主采煤层瓦斯基本参数的预测模型;基于此,采用长距离定向钻孔对回采工作面实施大面积区域预抽,并在回采时结合高位钻孔对卸压瓦斯实施抽采,解决了本煤层及邻近层瓦斯预抽和上隅角瓦斯超限难题,形成了近距离高瓦斯煤层群瓦斯灾害治理技术。     

保德煤矿瓦斯综合治理技术研究

依据保德煤矿采煤工作面开采期间瓦斯涌出来源,采取了本煤层顺层钻孔预抽、掘进工作面千米钻孔预抽、采空区联络巷埋管和插管法抽采等措施进行了综合瓦斯治理,保证了矿井安全生产。     

平朔矿区某矿瓦斯地质规律研究

根据矿井生产揭露的、预测的瓦斯地质资料和地质勘探资料,研究了平朔矿区某矿的瓦斯地质规律;综合分析了煤层埋深、构造演化、地质构造、煤变质程度等对矿井煤层瓦斯赋存情况的影响;得出了煤层埋深是该矿煤层瓦斯赋存的主控因素,瓦斯含量具有随煤层埋深的增加而增大的趋势。     

碎软煤层超高压水力割缝增渗技术及应用

为了解决矿井高构造应力区域瓦斯抽采效果差、钻孔垮孔严重、瓦斯抽采浓度低等问题,以赵家寨煤矿14201工作面为研究对象,在预抽煤层瓦斯时采用水力割缝增渗技术,分析了该技术的增透原理,并在14201工作面回风巷进行了对比试验。结果表明：水力割缝增渗技术明显比未割缝抽采技术的渗透性好,增渗区域瓦斯含量明显降低,提高了瓦斯抽采浓度和抽采效果。采用水力割缝工艺后,瓦斯抽采日纯量平均为130 m³/min,是未割缝区域钻孔的瓦斯抽采纯量51.42 m³/min的2.5倍,同时割缝抽采28 d后,瓦斯含量由8.91 m³/t降低到5.74 m³/t,达到了突出煤层消突的目的。