赵庄矿顶板走向高抽巷治理采空区瓦斯技术应用研究

为解决在大采高采煤工作面推进过程中因采空区瓦斯涌出造成工作面及上隅角发生瓦斯超限问题,赵庄矿通过采用高抽巷抽采瓦斯的方法,在采煤工作面上覆岩层实施了一条顶板走向高抽巷,并对层位布置、抽采效果等进行了考察。结果表明:采用高抽巷抽采瓦斯的方法实现了采空区瓦斯的有效抽采,成功解决了采煤工作面及上隅角瓦斯超限的问题,确保了矿井安全高效生产。     

高抽巷治理厚煤层综采工作面瓦斯技术研究

根据对采空区覆岩裂隙发育及瓦斯运移情况进行分析,在开采煤层顶板采动裂隙带内布置高位瓦斯抽排巷抽采采空区卸压瓦斯,合理确定高抽巷设置层位,通过对高抽巷抽采厚煤层综采工作面瓦斯的抽采效果考察,结果表明,高抽巷瓦斯抽采有效保证了工作面安全高效生产,对类似条件下的工作面瓦斯治理具有一定的借鉴意义。     

荫营煤矿采空区瓦斯运移特征及防治技术应用

以荫营煤矿地质条件为基础,对综采工作面采空区瓦斯运移特征及抽采技术进行了研究,确定了工作面瓦斯浓度推进方向与切眼方向上的运移规律,采用高抽巷抽采采空区瓦斯,并对高抽巷及钻场布置参数进行了设计。高抽巷瓦斯抽采混合量在90～109 m³/min范围内,抽采纯量在4～7 m³/min范围内,工作面回风隅角瓦斯浓度未超过0.5%,表明采用高抽巷技术能够有效治理采空区瓦斯。     

小庄矿“以孔代巷”瓦斯抽采技术可行性研究

针对高抽巷工程量大、成本高等问题,提出采用高位长钻孔代替高抽巷工作面采空区瓦斯抽采模式。对比分析了小庄煤矿40309工作面高抽巷、高位钻孔、上隅角插管和边采边抽的瓦斯抽采量,对工作面现有瓦斯抽采能力进行了核定。研究发现,瓦斯抽采量约占绝对瓦斯涌出量的86.2%,高抽巷抽采占比约为48.39%,高位钻孔抽采占比仅为7.71%,现有抽采系统难以实现高位长钻孔代替高抽巷的抽采工艺;针对高位钻孔抽采占比低的问题,结合现场瓦斯抽采系统抽采能力,为实现工作面采空区瓦斯"以孔代巷"进行了高位钻孔参数核算,主要包括高位钻孔抽采量、钻孔数量、管路最小内径及抽采泵最小额定流量等参数,并从施工成本角度分析了现场实施"以孔代巷"技术的可行性。     

高位钻孔抽采在煤矿瓦斯治理中的应用

针对某矿3304工作面瓦斯涌出量大的问题,介绍了高位钻孔抽采的钻孔布置及施工参数,分析了钻孔对采空区瓦斯抽采效果。实践表明:高位钻孔抽采浓度高,抽采纯量大,抽采瓦斯效果好,有效解决了工作面上隅角及回风巷瓦斯超限的问题,保证工作面的安全生产。     

高抽巷抽采负压优化的数值模拟

基于山西某矿9101工作面的实际情况,利用Fluent模拟软件针对高抽巷不同抽采负压对采空区瓦斯分布规律的影响进行研究。结果表明:采空区在高抽巷不同抽采负压下均呈高瓦斯区域逐渐减小,低瓦斯区域逐渐增加的趋势,采空区内回风侧瓦斯浓度降低的速度比进风侧采空区大,且距离工作面越近,高抽巷瓦斯抽采的影响越明显;随着高抽巷抽采负压的增加,高抽巷抽采混量和抽采瓦斯纯量都逐渐增加,抽采负压超过12 k Pa后,抽采瓦斯纯量增速明显减小;抽采瓦斯浓度呈先增大后减小的趋势,当抽采负压为12 k Pa时存在1个峰值即14.25%,综合考虑高抽巷抽采瓦斯纯量和瓦斯浓度的变化,确定9101工作面高抽巷抽采负压为12 k Pa左右最合理。通过现场实测的采空区瓦斯浓度值与模拟值基本吻合,误差在工程允许的范围内。     

腾晖煤业2-203综放工作面瓦斯综合治理技术实践

为解决2-203工作面瓦斯含量高的问题,根据工作面煤层赋存特征,结合瓦斯抽采方法选择原则,确定采用本煤层预抽的方式进行实体煤区域的抽采,采用采空区全封闭抽采对采空区内的瓦斯进行治理,采用高抽巷进行采空区及裂隙带内瓦斯抽采,瓦斯综合治理方案为:本煤层钻孔+高抽巷+采空区全封闭抽采,进一步结合工作面特征进行各项抽采措施设计,并在抽采实施后进行效果分析。结果表明:瓦斯综合治理措施实施后,回采期间无瓦斯超限现象,解决了工作面瓦斯含量高的问题。     

高瓦斯厚煤层高抽巷抽采瓦斯参数研究

针对矿井瓦斯涌出量大的问题,依据矿井的地质条件布置了高抽巷,提高瓦斯抽采率,预防采空区自燃。通过对150105综采工作面采空区负压、抽采混量等抽采参数的测量统计,选择最优的抽采参数指导瓦斯抽采,在150105工作面瓦斯防治(主要治理巷道及上隅角瓦斯)和采空区防火方面取得了良好的效果,确保了矿井的安全高效生产,增加了煤矿瓦斯抽采量,加大瓦斯利用率,节约了大量资金。     

近距离煤层群开采工作面瓦斯超限治理技术研究

针对近距离煤层群开采过程中工作面瓦斯浓度频繁超限的问题,以重庆松藻矿区为例测试了煤体孔隙结构和吸附能力,现场对比了裂隙带高位抽采钻孔、高位抽采巷道和采空区抽采钻孔3种方法防治瓦斯超限效果。结果表明:煤体大孔与裂隙不发育,渗透率低,瓦斯预抽效果差,开采卸压导致工作面瓦斯超限。裂隙带高抽巷作用下平均瓦斯抽采量为12.6 m~3/min,平均瓦斯抽采体积分数为32.75%,与高位抽采钻孔相比分别提高了5倍和2.8倍。采空区抽采钻孔与冒落带连通导致工作面空气进入高抽巷,平均瓦斯抽采体积分数降低至28.19%,抽采量为11.38 m~3/d。高抽巷方法使工作面尾排瓦斯平均体积分数降低了63.2%,上隅角瓦斯平均体积分数降低了19.6%,杜绝了工作面瓦斯超限事故的发生,单月工作面推进效率平均提高了46.7%,10个月共抽采可直接利用瓦斯441.7万m~3,取得了良好的经济社会效益。     

突出矿井中间低位巷瓦斯抽采技术应用研究

当三软低透气性突出煤层中施工顺层瓦斯抽采钻孔时,大采长工作面中间区域存在瓦斯抽采空白带,同时采面回采期间采空区瓦斯涌出量大,严重威胁工作面的安全生产。通过在合理层位布置工作面中间低位巷,利用水力冲孔卸压抽采工作面空白带瓦斯,消除了工作面突出危险性;同时工作面回采期间利用低位巷分流抽放采空区瓦斯,解决了上隅角瓦斯超限问题,综采工作面月产量提高1倍以上,实现了大采长工作面的安全高效生产。     

综采工作面高位钻孔瓦斯抽采技术研究

为保证采煤工作面瓦斯抽采效果,针对挖金湾煤矿采空区瓦斯高、治理难度大问题,提出并实施高位钻孔抽采瓦斯技术。根据工作面采空区覆岩沉降特征,研究高位钻场布置位置,计算确定高位钻孔施工技术参数。通过在8107工作面进行高位钻孔抽采瓦斯技术试验,并与高位顶板抽放巷抽采瓦斯效果进行对比分析,结果表明高位钻孔抽采瓦斯浓度、纯量和有效抽采时间均高于高位巷抽采。     

大兴矿煤层群开采顶板瓦斯巷应用研究

确定合理的瓦斯巷设计参数是确保采空区瓦斯抽采效果、防止工作面瓦斯超限的关键。对比分析大兴矿10个工作面顶板瓦斯巷抽采效果,从工作面采高、煤层倾角以及顶板岩性等方面进行瓦斯抽采影响因素分析,为大兴矿后续工作面顶板瓦斯巷参数设计提供借鉴。     

数值模拟研究确定高抽巷最佳位置

为了确定高抽巷抽采瓦斯的合理位置,通过构建19201工作面采空区瓦斯运移模型,借助FLUENT软件模拟分析高抽巷距回风巷不同平距、煤层顶板不同垂高条件下的瓦斯抽放效果,结果表明:在垂距为40 m的层位下,高抽巷距回风巷水平距离为30 m时,其所能抽采的瓦斯浓度最大,工作面上隅角瓦斯浓度为0.48%;在水平距为30 m的基准条件下,当高抽巷距离采空区底板垂直高度为40 m时,高抽巷抽采瓦斯浓度最大,抽采瓦斯纯量最高。从而确定了高抽巷的最佳位置为距离回风巷水平距离30 m,距离采空区顶板垂直距离40 m。     

高抽巷联合高位钻孔治理上隅角瓦斯合理层位研究

针对黄岩汇煤矿"U"型通风综采工作面高抽巷层位高、错距大,导致的上隅角瓦斯超限问题,提出了高抽巷联合走向倾斜高位钻孔立体化抽采技术来治理上隅角瓦斯涌出。以黄岩汇煤矿15108、15105综采工作面为研究对象,现场跟踪考察了高抽巷和高位钻孔联合抽采的合理布孔层位及上隅角瓦斯治理效果。研究表明:高抽巷层位在50～60 m时,抽采瓦斯纯量稳定,平均抽采纯量可达到80 m3/min,可以有效地阻截邻近层瓦斯涌向采空区,降低采空区瓦斯总量。走向倾斜高位钻孔作为高抽巷的补充措施,其层位布置在煤层顶板以上25～30 m时,能够较好地发挥对采空区上隅角瓦斯流场的干预作用,达到较好的瓦斯防治效果。在联合层位下,高抽巷和高位钻孔联合抽采作用下,能够将上隅角瓦斯浓度控制在0.3%以下,该技术对相似条件下上隅角瓦斯治理具有指导作用。     

高位大直径抽采钻孔在潞安的应用

近年来工作面采空区瓦斯涌出造成工作面上隅角瓦斯超限越来越严重,为了解决这一问题,"以孔代巷"技术应时而生,用高位大直径抽采钻孔替代高抽巷技术,比裂隙带钻孔技术抽采混合流量要大,比采空区埋管抽采技术的辐射性要好,比高抽巷的成本低。文章介绍了高位大直径钻孔的特点,并与高抽巷的抽采效果进行了对比。     

瓦斯排放巷在屯留矿厚煤层综放工作面的应用

针对屯留矿厚煤层综放工作面瓦斯涌出量高及分布范围广的特点,运用数值模拟方法,研究厚煤层宏观裂隙发育范围,提出了双巷掘进后用相邻工作面运巷做为本工作面瓦斯排放巷,并在其中布置高位钻孔和采空区抽采筛管的综合方法,对开采过程中煤层释放至采空区的瓦斯进行抽采。研究表明:高位钻孔应延深至工作面采空区中央上方28 m,抽采方案现场实施后,高位钻孔抽采瓦斯浓度平均达20.18%,筛管抽采平均19.1%,有效控制了采空区瓦斯向工作面的涌进量和上隅角瓦斯浓度。     

华润大宁煤矿401工作面瓦斯综合治理实践

针对华润大宁煤矿401工作面煤层瓦斯地质条件,采用本煤层顺层钻孔采前预抽、边采边抽和顶板高抽巷抽采采空区瓦斯的综合抽采工艺,基本解决了工作面回采期间瓦斯涌出量大的问题,确保了工作面的安全回采。     

高瓦斯低透气性突出煤层瓦斯治理技术实践

针对土城煤矿1338工作面瓦斯难抽采、涌出量大、采空区及上隅角瓦斯浓度高的问题,在3号煤层采用本煤层预抽、高位抽采、采空区埋管抽采、工作面边采边抽等相结合的综合瓦斯抽采方法。通过采用本煤层瓦斯预抽,抽采量较常规的抽采方式提高了0.52~1.35倍,高位钻孔抽采瓦斯后邻近煤层的瓦斯相对涌出量由14.73~20.32 m³/t降为8.46~ 9.83 m³/t,采空区埋管抽采确保采空区的瓦斯浓度降到5%以下,符合《煤矿安全规程》对瓦斯浓度的相关规定,工作面边抽边采保证了工作面回采期间回风巷瓦斯浓度在1%以下。     

赵庄矿高抽巷抽采负压优化模拟研究

为研究高抽巷抽采负压对治理采空区瓦斯的影响并寻求最优抽采参数,以赵庄矿1309工作面为背景,通过数值计算得到布置垂高应为25m,平距应为20m。通过FLUENT软件对进行高抽巷不同抽采负压条件下的数值模拟,并采用UDF程序定义采空区参数使模拟结果接近实际。模拟结果表明：在无抽采模型下,工作面上隅角瓦斯浓度最高可达18%,影响安全回采。高抽巷抽采条件下增大抽采负压,采空区瓦斯浓度降低,上隅角附近的低瓦斯浓度区域由不存在逐渐扩大。高抽巷瓦斯体积分数及抽采纯量在抽采负压高于20kPa后增量趋于平缓。为保证抽采效果同时避免采空区漏风,确定合理抽采负压为20kPa。现场实测高抽巷瓦斯抽采纯量平均为43.93m/min,与模拟结果基本吻合。     

大采高综采工作面瓦斯综合治理实践

对阳煤集团一矿S8310大采高综采工作面瓦斯来源进行了分析,对瓦斯涌出量进行了预测,根据预测结果提出了瓦斯抽采为主、风排瓦斯为辅的综合治理瓦斯方案。通过采取本煤层采前预抽、边采边抽、高抽巷本煤层采空区及邻近层瓦斯抽采等综合瓦斯抽采措施,实现了工作面的正常循环和高产高效,为阳泉矿区大采高的工艺的推广积累了瓦斯治理经验。