任楼煤矿Ⅱ7324N工作面瓦斯与火协同治理技术

任楼煤矿经鉴定为瓦斯突出及自然发火矿井,进行近距离多煤层联合开采.为实现瓦斯与火灾害的协同治理,矿山针对Ⅱ7324N工作面具体情况先进行风险分析,并根据风险程度制定了上隅角埋管抽采、风巷顶板钻孔抽采、注氮、上下隅角封堵、遗煤喷洒阻化剂等工作面瓦斯与火协同治理技术,通过"21212"协同治理优化模式,最终形成了注氮、上隅角埋管抽采、上下隅角封堵、上覆采空区灌注液态CO2和局部地点覆盖的瓦斯与火"五位一体"协同治理技术,达到了零超限、零发火的目标,并确保了工作面安全回采,为以后73煤开采提供了强有力的技术支撑.     

复合煤层开采上隅角瓦斯超限与低氧协同防治技术研究及应用

为了解决复合煤层开采条件下，上覆采空区瓦斯下泄导致的下覆工作面回采时，上隅角瓦斯超限和严重低氧问题，以晋华宫矿为例，通过分析晋华宫矿各煤层情况、上隅角有害气体来源和上覆采空区气体下泄运移规律，得到了治理下泄气体的防治技术。结合8714工作面的实际情况，提出主动治理和被动治理的技术措施，并利用上隅角埋管和高抽巷抽采治理瓦斯及低氧，解决了上覆采空区瓦斯下泄导致的瓦斯超限和低氧问题，对类似矿井具有重要的指导意义。     

厚硬顶板特厚煤层采空区瓦斯综合治理技术研究

为了解决厚硬顶板冲击特厚煤层采空区瓦斯涌出治理问题,根据煤岩层赋存条件,通过建立厚硬顶板冲击煤层工作面的力学模型,运用UDEC数值计算并理论分析了冲击煤层开挖后覆岩结构、裂隙发育特征及竖向"三带"高度,首次为厚硬覆岩工作面采空区提出高位长短距离钻孔联合防控瓦斯灾害防治技术,效果表明:工作面回采期间上隅角瓦斯浓度不超过0.5%,回风流瓦斯浓度不超过0.2%,工作面抽采瓦斯纯量达8 000 m~3/d,工作面瓦斯抽采率达到70%,实现了工作面的安全回采,从而减小安全隐患。     

顶板高位定向钻孔瓦斯(CO2)治理技术研究与应用

海石湾煤矿是罕见的煤与瓦斯(CO₂)突出矿井，为进一步降低工作面回风流和上隅角瓦斯(CO₂)浓度，设计在6224-1工作面回风巷施工顶板高位大直径定向钻孔抽采采空区瓦斯(CO₂),以孔代巷，解决回采工作面采空区瓦斯(CO₂)涌出问题；结合“竖三带”理论，对大直径高位定向钻孔最佳布孔范围进行了分析和确定，通过定向钻进技术使钻孔分布在煤层顶板回采断裂带(“O”型圈)内，保障工作面回采过程中的瓦斯抽采通道。顶板高位大直径定向钻孔在平面上的布置距离回风巷10～70 m(控制工作面倾斜长度1/3);高程布置距离煤层顶板16～28 m,有效降低了工作面回采时上隅角和回风流中的瓦斯(CO₂)浓度。工程应用表明，大直径顶板高位定向钻孔在瓦斯(CO₂)治理的效果、成本、施工效率等方面均优于传统高位普通拦截钻孔。     

低瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术探讨

古书院矿94304工作面在回采过程中,采空区上覆岩层随着支架的移动垮落,采空区的瓦斯涌入回风隅角和回风巷,造成瓦斯偏高,影响正常生产。为确保该工作面正常回采,制定了瓦斯治理方案,概括为"防、堵、疏、排、截"。根据回采情况分析,这些措施解决了工作面回风隅角瓦斯超限问题,实现了高产高效安全生产。     

突出工作面上隅角瓦斯管理技术研究

平宝公司煤层由于受到煤层埋深、顶底板岩性、水文地质构造等因素的影响,煤层具有瓦斯压力大、瓦斯含量高等特点,目前开采的己_15-17-12081采面由于采空区面积大,易造成回采工作面尤其是上隅角瓦斯超限。根据以往开采工作面上隅角瓦斯涌出异常等情况,为了保证综采工作面安全回采,采取高抽巷抽放采空区瓦斯,改进上隅角封堵充填技术,配合设置风水联动喷雾装置等多种手段联合治理上隅角瓦斯积聚。实践表明:采用综合治理技术后,上隅角瓦斯积聚的问题得到缓解,保证了矿井的安全高效生产,为相关地质条件的采煤工作面上隅角瓦斯治理提供参考。     

受火区威胁易燃煤层回采工作面复合灾害治理研究

以五虎山煤矿011203工作面为工程实例,分析了011203工作面受上覆煤层火区、采空区自然发火及瓦斯涌出的影响,构建复合灾害治理模式,采取走向+倾向交错钻孔联合大面积区域抽采煤层瓦斯,井上填埋黄土及井上下注液氮,回风巷施工高位钻孔、采空区埋管抽采,以及均压通风等综合治理技术,应用结果表明,工作面回采期间上隅角瓦斯浓度不超过0.8%,回风巷瓦斯浓度不超过0.5%,上隅角和回风流CO体积分数均为0,复合灾害治理效果明显,保证了受火区威胁易燃近距离煤层群综放工作面的安全生产。     

极近距离煤层综放开采瓦斯涌出治理技术研究

针对六家煤矿极近距离煤层综放开采瓦斯涌出治理问题,通过分析综采放顶煤工作面瓦斯涌出的主要影响因素,并在WⅡN₃6-8综放工作面瓦斯涌出来源分析及预测的基础上,针对性地采取了本煤层及邻近层低位钻孔抽采、上覆采空区瓦斯抽采、上隅角埋管抽采相结合的瓦斯分源治理技术。研究结果表明:极近距离煤层卸压瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出等是造成工作面上隅角瓦斯涌出量增大的主要影响因素;采取分源治理措施以后,工作面初采期间瓦斯抽采率最大达到78%,上隅角瓦斯浓度稳定在0.3%～0.6%,工作面、回风瓦斯浓度稳定在0.2%～0.4%,工作面未出现瓦斯超限,瓦斯治理达到了预期效果。     

屯兰矿22301工作面瓦斯综合治理技术设计与实践

为解决22301工作面瓦斯含量高的问题,基于22301工作面顶底板岩层特征,分析得出工作面回采期间瓦斯的主要来源为本煤层与上下邻近层,据此采用本煤层+上下邻近层+采空区大直径钻孔抽采相结合的瓦斯综合治理措施,并进行各项抽采措施参数的设计,回采期间通过测试回风流及上隅角的瓦斯含量验证抽采效果。结果表明:瓦斯治理技术实施后,工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度的最大值分别为0.55%和0.51%,无瓦斯超限现象,为工作面的安全回采提供了保障。     

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。     

采空区瓦斯运移规律与治理技术研究

为有效解决煤峪口矿81004工作面采空区瓦斯浓度高的问题,根据工作面与上覆11-12号煤层合并层间的关系可知,工作面回采期间瓦斯主要来源于上覆近距离煤层采空区。采用Fluent数值模拟软件,对工作面不同配风量和不同抽采量条件下采空区瓦斯分布规律进行分析,设计采空区采用巷道超前钻孔导流抽采进行瓦斯治理,并在抽采方案实施后进行效果分析。结果表明:工作面回采期间上隅角瓦斯浓度在0.01%～0.34%的范围内,无瓦斯预警、超限现象,为工作面的安全高效开采提供了保障。     

多重采空区下工作面回采瓦斯与火共治技术

针对乌海能源公司五虎山煤矿近距离煤层群开采多重采空区下011203工作面瓦斯与火隐患共存的实际情况,提出了瓦斯与火复合灾害治理模式。采前大面积预抽、回采期间高位钻孔结合上隅角埋管抽放进行工作面瓦斯治理;采前封堵地表着火点,调整工作面开采区域,回采过程中构建工作面火区监测系统、采用风量区域调整技术、井上下注液氮及液态二氧化碳等防灭火技术措施,形成了适宜于五虎山煤矿多重采空区下近距离煤层群开采瓦斯与火复合灾害的综合治理体系,为乌达矿区其他工作面的类似灾害治理提供借鉴。     

凤凰山矿15号煤顶板高位钻孔抽放瓦斯技术研究

 针对凤凰山矿151304综采工作面“U”型通风系统回采过程中上隅角瓦斯超限实际,在分析采空区瓦斯主要来源于上覆9号煤层的基础上,利用煤层回采后煤层顶板覆岩层的卸压特征,在煤层顶板覆岩内布置高位钻孔直接对上邻近层卸压瓦斯进行抽采和拦截,并对钻孔布置参数进行了研究。实践应用表明,所设计施工的顶板高位钻孔能够很好的满足151304工作面采空区瓦斯治理的需要,解决了工作面瓦斯超限问题。     

王村煤业8106工作面瓦斯综合治理技术

为保证安全开采高瓦斯工作面,在分析王村煤业8106工作面地质及瓦斯来源的基础上,针对割煤过程本煤层瓦斯涌出量及本工作面采空区瓦斯涌出,采用专用回风巷,形成“U+I”型风排瓦斯法治理上隅角瓦斯。利用瓦斯抽放泵抽排邻近8108采空区气体,回采期间工作面抽采瓦斯7634m3/d,实现了工作面安全回采。     

高位巷周期垮落分期排抽采空区瓦斯技术

针对塔山煤矿大采高综放工艺采空区瓦斯涌出量占工作面总涌出量82%,工作面上隅角、支架缝隙瓦斯超限频繁等问题,以回采期间采空区瓦斯赋存量变化规律为基础,在采空区垮落带布置高位巷,利用周期垮落实现"一巷两用"的采空区瓦斯治理技术。经试验考察,高位巷布置在开采层上部垮落带2#煤层中,回采工作面开采初期,高位巷作为专用瓦斯巷引排采空区瓦斯,将工作面通风方式由"U"型改造为"U+I"型,高位巷瓦斯排放量逐步增长至30 m~3/min,回风巷风排瓦斯量由初始平均值23 m~3/min降至5 m~3/min以下;开采中后期,高位巷被密闭作为大管径抽采巷负压抽排采空区瓦斯,抽排量提升至40 m~3/min,较引排作用提高33%。工作面回采期间,上隅角瓦斯浓度均持续控制在0.6%以下,有效防治采空区瓦斯涌入回采面。     

基于极近距离煤层综放工作面回风隅角瓦斯治理研究

针对极近距离煤层群开采过程中，覆岩裂隙发育、瓦斯运移复杂、回风隅角瓦斯易超限等问题，本文以某煤矿EIN₅6-5综放工作面回风隅角瓦斯超限案例为研究背景，采用理论分析、数值模拟及现场实践的方法，分析了瓦斯超限影响因素，模拟分析了工作面覆岩破坏过程及应力分布，提出了“分阶段、差异化”的瓦斯治理思路，并在EIN₅6-5综放工作面实践应用。研究结果表明：EIN₅6-5工作面回风隅角瓦斯超限是由上覆坚硬顶板、瓦斯抽采措施不合理等多种因素耦合造成的；工作面垮落带最大高度为8.95 m,裂隙带最大高度为20.33 m;工作面后方自燃三带范围分别为：0～25 m为散热带、25～70 m为升温氧化带、70 m以内为窒息带；通过合理的瓦斯抽采措施实施，瓦斯抽采率达到77%,回风隅角及回风巷未发生瓦斯超限，进而确保了工作面的安全回采。     

薄煤层快速回采工作面瓦斯综合抽采技术应用实践

针对薄煤层快速回采工作面瓦斯涌出量大,工作面上隅角、回风流等多处局部瓦斯超限现象,采用分源瓦斯分析方法,确定工作面瓦斯来源及含量,并采用本煤层预抽、高位顶板裂隙抽放、采空区插管埋管抽放等综合抽放瓦斯措施,对工作面瓦斯进行综合治理。试验结果表明:综合抽放瓦斯措施分别解决了快速回采期间落煤及采动引起的工作面瓦斯涌出量大、上邻近层卸压瓦斯向采空区大量涌入、下邻层卸压瓦斯向采空区涌入、U型通风工作面上隅角瓦斯聚集和超限问题。薄煤层快速回采工作面瓦斯综合抽采技术能够有效治理矿井瓦斯,不仅实现了薄煤层工作面安全高效开采,同时为类似矿井瓦斯治理提供了借鉴。     

综采工作面瓦斯综合治理技术应用

针对30401综采工作面回采期间上隅角经常出现瓦斯积聚造成瓦斯超限、上隅角抽放易造成采空区漏风发生遗煤自燃问题,结合工作面煤层地质及现场条件,提出工作面瓦斯综合治理技术。经现场应用,工作面上隅角及回风巷瓦斯浓度控制在0.5%以下,采空区未发生遗煤自燃现象,工作面日产量由原来2000 t/d提高到3000 t/d,实现工作面安全高效生产。     

综采工作面采空区瓦斯运移规律分析

为了解决综采工作面采空区瓦斯隐患和上隅角瓦斯积聚等问题,研究了综采工作面采空区瓦斯运移规律,采用现场实测方法,根据采空区监测点分布,分析了不同推进距离时采空区瓦斯浓度和氧气分布。研究得出,沿走向方向上采空区瓦斯运移区域划分3个区域:CH₄稀释区、CH₄快速集聚区和CH₄缓慢集聚区,瓦斯主要集聚在采空区中部靠回风侧位置;采空区氧气浓度沿中心线呈不对称分布,越靠近工作面,氧气浓度越高。因此,应布置走向瓦斯高抽巷密封插管来治理采空区瓦斯隐患和上隅角瓦斯积聚。研究为煤矿采空区瓦斯治理提供了理论基础。     

高瓦斯矿井瓦斯综合治理技术实践

针对高瓦斯矿井工作面瓦斯涌出和上隅角瓦斯积聚的现状,福达煤矿80208工作面采取了综合瓦斯治理措施,经对邻近层、本煤层、采空区和上隅角4个区域的抽放瓦斯,解决了工作面瓦斯超限问题,保证了其正常回采和安全生产.