瓦斯抽放钻孔管路连接方式优化改造

瓦斯抽采技术中的钻孔到主管的管路连接方式,各个煤矿各不相同,存在装置结构简单,易积水影响抽放效率等问题,并且由于观测装置(孔板流量计)安装的不规范、不标准,影响瓦斯抽放孔数据观测采集的准确性,不能有效把握瓦斯抽放效果。为此,针对原有钻孔管路连接方式进行了优化改造,通过现场试验和应用取得了很好的效果。     

高瓦斯综放工作面瓦斯抽采技术研究与应用

为了有效解决矿井抽采负压低、抽采阻力大及钻孔设计不合理等问题,通过对红岭煤矿综放工作面瓦斯抽采状况的分析总结,制订并实施了煤层瓦斯抽采的改进方案、分源抽采的具体方法与改进措施,优化了矿井瓦斯抽采系统、管网连接方式、钻孔设计参数和瓦斯综合抽采措施。实践表明,上述方法从源头上解决了抽采负压低、阻力大及抽采效果差等问题,取得了良好效果。     

煤矿井下瓦斯抽采系统危险性分析

文章对矿井瓦斯抽采系统和工艺进行了简要介绍,对煤矿井下瓦斯抽放系统在运行过程中可能产生的各种危险有害因素进行辨识和分析,主要针对抽采钻孔过程、井下瓦斯抽采泵站、抽采管路系统等过程和设备进行分析,然后提出了有针对性的安全防范措施。     

煤矿井下瓦斯抽采方法分类及展望

本文对目前煤矿井下工作面瓦斯抽采技术现状进行了总结,分类分析了目前煤矿井下瓦斯抽采的方法,以及目前的抽采技术依据及发展趋势。加强在实验室研究、现场技术工艺、结合不同的采煤方式等方面改进瓦斯抽采技术,提高瓦斯抽采效率,进一步改进煤矿井下工作面瓦斯抽采技术。     

王坡煤矿瓦斯抽采钻孔联孔方式改进及应用

针对王坡煤矿井下瓦斯抽采钻孔联孔环节存在的漏气、联孔操作工序复杂、不规范、不便于标准化作业管理、联孔管路难以重复利用等问题,对原有联孔方式进行优化改进,并对改进前后的联孔方式应用效果进行了对比分析。结果表明,改进后的新型联孔方式大幅度提高了系统的气密性,安装拆卸方便,具有优越的现场适用性,采用新型联孔方式的抽放支管瓦斯浓度明显增加,有效提升了抽采系统的瓦斯抽采效率。     

煤层气综合抽采技术及应用研究

通过在井下大巷实施井下水平井与原有地面U型井对接连通,实现将地面抽采改为井下正压抽采,可解决煤层气地面抽采的诸多不利,有利于降低抽采成本,改进抽采管理水平。目前煤矿瓦斯治理采用的井下抽放方式为常压钻孔负压抽放,在钻孔过程中煤层原始地层压力因快速降压,导致出现损害瓦斯通道的压实效应;正压直接转换为无节制措施的负压抽放,初速过大易造成速敏效应,从而使瓦斯抽采影响范围小及瓦斯浓度和采收率低,而且产量衰减快,增加煤矿井下钻井工程量,经济性很差。为解决这个问题,通过对保德煤矿煤层气综合抽采技术及应用研究,采用井下正压抽采,可以有效提高瓦斯最终采收率,为降低保德煤矿抽采成本开辟了新的途径,项目具有广泛推广价值。     

管道型红外甲烷传感器在负压抽采管路中的检测技术研究

为解决煤矿井下瓦斯抽采过程中负压抽采管路中的瓦斯气体自然扩散到气室难度大,且需要有效滤水滤尘,同时抽采管路的负压变化也会对红外甲烷传感器测量数据产生影响问题,研究新型专用气路装置将传感器气室与抽采管路连接,同时在气室中内置红外探测敏感元件和压力采集元件,对瓦斯浓度和压力数据进行采集并建立压力补偿算法模型,进行瓦斯浓度测量值修正。结果表明:传感器气路装置可实现负压抽采管路中的瓦斯气体自然扩散到气室,压力补偿算法模型可消除抽采管路中负压对瓦斯浓度测量数值造成的影响。     

煤矿井下瓦斯定向抽采钻孔技术研究

钻孔抽采煤矿井下瓦斯,是我国煤矿业高效治理、预防瓦斯灾害的重要措施。为深入探讨井下瓦斯定向抽采钻孔技术在提高煤矿安全性中的关键作用,笔者以概述井下瓦斯预抽技术为出发点,分析了扇形布孔、倾向布孔、常规钻孔布孔的具体内容,并在此基础上,全面介绍了井下瓦斯定向抽采钻孔技术,诸如顺层瓦斯钻孔布置技术、井下瓦斯穿层抽采技术与井下瓦斯钻孔施工技术,以及定向钻进系统的主要内容。     

基于时空属性的黄陵矿区瓦斯精准化预抽实践

为了实现黄陵矿区井下瓦斯精准化预抽,在综合分析煤矿瓦斯含量分布规律、有效抽采半径与抽采时间关系、以及"采-掘-抽"衔接关系基础上,从时空的角度提出了一种预抽钻孔进行分区段布置的煤矿井下瓦斯精准化预抽方法,并在黄陵矿区二号矿207综采工作面进行了现场验证试验。试验结果表明,该方法提出的钻孔分区布置方案可有效解决瓦斯抽采空白带和抽采达标问题,且明显优于统一钻孔间距6 m和12 m两种方案,较2种方案可分别节约预抽时间36、146 d,有效缓解"采-掘-抽"工程衔接不平衡,经济效益显著,实现了煤矿井下瓦斯的精准化预抽。     

煤矿井下瓦斯抽采钻孔封堵技术的研究现状及发展方向

提高煤矿井下瓦斯抽采钻孔封堵质量对于保障抽采瓦斯浓度,推动煤层气开发利用产业的健康快速发展具有重要的现实意义。对煤矿井下瓦斯抽采钻孔漏风致因进行分析,并定义了4种漏风形式。阐述了注水泥浆液、囊袋或注聚氨酯、PD材料、柔性膏体,以及新型改性水泥封孔等工艺的技术特点,并就各自的适用条件进行了分析。进一步指出煤矿井下瓦斯抽采钻孔封堵技术所面临的难题与挑战,展望了未来的发展方向。     

测定瓦斯抽放管路流量的涡街气体流量计设计

通过与煤矿管道瓦斯抽放中采用的孔板流量计相比较,涡街流量计是煤矿瓦斯抽放管道流量测量的理想仪表。为了解决在小流量测量和管道周围存在周期振动的场合下涡街流量计显示出的不足,提出了一种新的信号处理法。通过大量试验证明,设计出了适合在煤矿瓦斯抽放管路中使用的新型涡街流量计。     

高位钻孔配合埋管抽放治理采面上隅角瓦斯

为了解决高瓦斯矿井综采工作面上隅角瓦斯积聚的问题,通过采用高位瓦斯钻孔配合上隅角埋管抽放方法进行综采工作面的瓦斯抽放,结果发现:瓦斯抽放率由在上隅角单纯埋管抽放时的53%提高到71%,确定了高位瓦斯钻孔配合上隅角埋管抽放方法是解决上隅角瓦斯积聚的有效手段,综采面产量提高了1200t/d。     

图论理论在矿井瓦斯抽放系统优化中的应用

为了提高矿井瓦斯抽放系统的效率和可靠性,根据图论理论和矿井瓦斯抽放系统的关系,采用图论的理论和方法来表示抽放系统图,计算了瓦斯抽放系统各管路阻力,简化了矿井瓦斯抽放系统并建立了抽放系统网络图,解决了抽放系统局部阻力过大等问题.研究结果表明:抽放系统改造后,抽放阻力分布均匀,增加了矿井瓦斯抽放量,提高了矿井安全性,也为瓦斯利用奠定了坚实的基础,从而形成一个"以抽保用、以用促抽、安全生产"的良性循环,更好地实现了瓦斯综合治理.     

突出矿井水力压裂增透技术应用研究

针对煤与瓦斯突出矿井煤层透气性差、瓦斯较难抽采的现状,为提高突出矿井的抽采效果,改善矿井抽掘采衔接紧张的局面,提出采用水力压裂增透技术,结合保安矿现场实际考察应用情况,详细介绍了适用于矿井的水力压裂工艺流程及参数。现场实践表明,水力压裂后,掘进条带区域的煤层瓦斯抽采纯量相比原始未压裂煤体的瓦斯抽采纯量提高1倍以上,煤层透气性系数相比原始煤层透气性系数提高8倍以上。水力压裂技术可精准提高矿井煤层的透气性,增大瓦斯抽采浓度和抽采量,大大缩短了瓦斯预抽时间,可进一步提升瓦斯抽采钻孔的抽采能力,有效缩短抽采达标时间,为采煤工作面本煤层预抽提供了瓦斯抽采空间,解决了矿井抽掘采衔接紧张问题,可为相似地质条件矿井提供参考。     

单一层综采工作面瓦斯综合抽采技术

通过鹤岗矿区兴安煤矿的生产实践,根据工作面不同的瓦斯来源,分别采取本煤层抽放、外错尾巷抽放、高位孔抽放、采空区埋管抽放等多种抽放技术,有效地治理了工作面瓦斯。     

澳大利亚煤层气开发现状

为了改善煤矿的安全生产状况,获取洁净能源,煤层回采前必须降低吨煤的瓦斯含量.澳大利亚通过研制相关设备、仪器,采用煤矿井下和地面抽放相结合的方法,有效降低了煤层瓦斯含量.在地面瓦斯抽放钻孔的施工中,采用对接井设计是提高地面瓦斯抽放的有效方法.通过抽放,煤层回采前,瓦斯降到9 m3/t以下,二氧化碳含量降到5 m3/t以下,并结合地面采空区抽放以及煤矿井下风排瓦斯,确保煤矿的安全生产.2004-2005年,澳大利亚采煤业的百万吨死亡率降为零.地面瓦斯抽放对接井的设计与施工方法值得学习和借鉴,以提高我国地面瓦斯抽放的效率,降低抽放成本.     

瓦斯抽采钻孔喷孔防护装置的研制与应用

针对松软且地应力较高的突出煤层中钻孔施工时,易发生钻孔喷孔,导致瓦斯超限和煤粉突出的问题,设计了一种钻孔喷孔防护装置。该装置由钻孔封孔装置、连接装置、气水分离器3部分组成,将喷出的高浓瓦斯直接抽入矿井瓦斯抽放管中,水和煤渣进入收集系统,实现气（瓦斯）、水（打钻水）、渣（煤矸渣）的有效分离。经过松藻煤矿现场试验证明,使用该装置后,平均穿煤时间增加79.1%,平均穿煤深度增加114.7%,钻场瓦斯体积分数0.15%～0.25%,远低于1%的瓦斯允许浓度。     

瓦斯管网组合式多参数流体流量监测装置的研制

基于流体能量方程应用理论研究成果及流体边界层理论，针对瓦斯气体物理特性及瓦斯抽放工程测量的实际问题，提出了适用于矿井瓦斯抽放管网系统要求的组合式多数流体流量监测装置。对监测装置的多参数引发器、多参数复合传感器、信号为送器以及数字 硬件处理与计算方法等关键技术环节作了详尽的技术路线分析。     

深孔预裂爆破技术在井筒揭煤中的应用研究

针对淮南矿区井筒揭穿低透气性突出煤层施工周期长,很大程度上制约矿井采掘接替等问题。提出了利用深孔预裂爆破技术,增加煤体透气性,提高瓦斯抽采量,缩短井筒揭煤时间的新方法。主要研究了深孔预裂爆破煤层增透防突的作用机理,模拟分析出某矿第二副井13-1煤层的爆破松动半径为4m,优化设计了井筒揭煤钻孔布置方案;现场考察了深孔预裂爆破煤层增透后瓦斯抽采纯量较爆破前增大了4倍,提高了煤层瓦斯抽采率,从而使井筒揭13—1煤层时间缩短至32d。     

煤矿井下近水平定向钻技术研究与应用

为了提高煤矿井下瓦斯抽采孔的钻孔深度和瓦斯抽采效果,采用煤矿井下近水平定向钻技术在煤层施工近水平长钻孔、多分支孔。系统介绍了该定向钻技术及不同煤层条件下成孔方法,然后根据定向钻孔在煤层施工特点,分析在煤层施工近水平定向钻孔所面临地质条件复杂、钻孔轨迹难控制、钻孔事故复杂等技术难点,总结现场施工经验,形成一套适合定向钻孔施工的常用钻具组合、施工流程、钻孔轨迹控制等工艺方法。该定向钻技术在杜儿坪煤矿、双柳煤矿的成功应用说明其满足最大孔深大于500 m和煤层钻遇率大于90%的瓦斯抽采孔施工要求。