曙光煤矿底抽巷穿层钻孔消突技术研究与应用

曙光煤矿为煤与瓦斯突出矿井,为消除煤巷掘进期间瓦斯突出的危险,设计采用底抽巷穿层钻孔预抽瓦斯技术进行区域消突,通过在1232运输巷现场试验,并采用钻屑法验证了底抽巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯消突技术的有效性,成功实现了1232运输巷的安全高效掘进。     

煤与瓦斯突出矿井煤巷掘进工作面瓦斯抽采技术研究

为解决1303（上）工作面回采巷道瓦斯含量高的问题,通过分析工作面回采巷道的瓦斯赋存情况,结合各项瓦斯抽采方式的选择原则,确定1303（上）工作面回采巷道掘进时采用区域模块降量+底抽巷穿层抽采相结合的瓦斯抽采方式。结合巷道具体情况,对瓦斯抽采方案的各项参数进行具体设计,并根据邻近矿井资料对瓦斯抽采量进行有效预测;在瓦斯抽采技术实施完成后,巷道掘进期间采用钻屑指标法及瓦斯浓度持续监测的方式对瓦斯抽采效果进行验证分析。研究结果表明:1303（上）工作面回采巷道采用区域模块降量+底抽巷穿层抽采技术后,掘进期间瓦斯涌出量最大值为5.35 m³/min,瓦斯浓度的最大值为0.57%,钻屑量最大值为3.9 kg/m,实现了瓦斯的高效抽采,保证了巷道掘进期间无瓦斯异常涌出的现象。     

上社煤矿15#煤层区域综合防突措施应用研究

为解决上社煤矿15#煤层巷道掘进及工作面回采期间存在煤与瓦斯突出危险的问题,设计在15105工作面应用以顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯及顺层钻孔预抽回采工作面煤层瓦斯为主的区域综合防突措施,成功确保了15105工作面煤巷掘进和工作面回采的安全,对于该矿井15#煤层煤与瓦斯突出的防治提供了可靠的参考实例,积累了丰富的生产实践经验。     

开采保护层与预抽煤层瓦斯防突效果分析

为比较开采保护层与预抽煤层瓦斯防突效果,以1124(3)运顺开采保护层段和预抽煤层瓦斯段煤巷掘进为试验对象,统计了试验地点煤巷掘进期间残余瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标K₁、钻屑量等防突指标,采用假设检验方法推断了各防突指标是否有差别,分析了开采保护层段和预抽煤层瓦斯段各防突指标产生差别的原因,验证了开采保护层区域防突措施比预抽煤层瓦斯区域防突措施更加安全可靠。     

基于应力分带特征的顺层钻孔合理封孔深度研究

煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度的确定是保证钻孔严密封孔、提高瓦斯抽采效果的关键技术。为确定白龙山煤矿一井C2煤层顺层钻孔的合理封孔深度,以煤巷掘进工作面钻屑瓦斯解吸指标K1值和钻屑量S值为基础数据,开展基于应力分带特征的顺层钻孔合理封孔深度研究并进行现场试验,结果表明:C2煤层煤巷掘进工作面巷帮0~3 m为卸压带,3~7 m为集中应力带,7 m以深为原始应力带;C2煤层煤巷掘进工作面顺层钻孔合理封孔深度应在7 m以上;试验钻孔瓦斯抽采浓度为9%~45%,平均为27%,瓦斯抽采浓度提高1.8~5.6倍;钻孔抽采负压为14~16 k Pa,抽采负压提高1.7~2.0倍,效果明显。     

新元煤矿掘进工作面气相压裂效果分析

气相压裂技术目前主要应用于掘进工作面消突和本煤层瓦斯快速抽采、井筒揭煤等方面,是一项瓦斯综合治理新技术。在阳煤集团新元煤矿3108辅助进风巷掘进工作面试用了二氧化碳气相压裂技术,分析了压裂前后的抽采效果以及钻屑瓦斯解析指标K1的变化情况,确定了气相压裂技术对新元煤矿增透、消突的关键作用。     

底板抽采巷瓦斯抽采效果评价

为了保障有突出危险煤层煤巷的掘进安全,以平沟煤矿16106底板抽采巷为研究对象,对残余瓦斯压力p、钻屑瓦斯解吸指标Δh2和钻孔瓦斯涌出初速度q等指标进行预抽效果综合检验。研究表明:底板抽采巷抽采条带区域防突技术,对于平沟煤矿低透气性、高瓦斯含量、高瓦斯压力的煤层具有切实可行性,消除了煤层的突出危险。     

寺家庄煤矿突出煤层掘进工作面瓦斯治理实践

为了有效增加寺家庄煤矿掘进巷道瓦斯抽采量,降低回风流瓦斯浓度,根据矿井瓦斯赋存概况,分析了掘进工作面瓦斯涌出来源,采用交叉钻孔预抽煤巷条带瓦斯,掘进过程中采用钻墙边掘边抽技术抽采巷帮煤壁以里的瓦斯。15108进风巷实践表明:交叉钻孔瓦斯抽采量平均为1.12 m3/min,是平行钻孔的1.14倍,预抽后瓦斯含量7.08 m3/t,较之平行钻孔下降9.8%,有效消除煤层突出危险性,同时有效截流掘进期间煤壁两侧的瓦斯,回风流最大瓦斯浓度0.59%,比采用顺层钻孔方案平均低0.08%。     

漳村煤矿煤层预抽钻孔半径测定

煤层预抽瓦斯钻孔间距的确定是以有效抽采半径为依据的,基于单一方法测定有效抽采半径具有不准确等问题,故而文章采用两种方法测定有效抽采半径,即:瓦斯压力指标法和钻屑指标法。在2601运巷采用瓦斯压力指标法布置实验钻孔CY-1~CY-7号,对实验钻孔CY-7号进行瓦斯抽采,距离钻孔CY-7号1.45 m的CY-4号钻孔瓦斯压力由0.38 MPa下降至0.33 MPa,下降13.1%,距离钻孔CY-7号3.45 m的CY-3号钻孔瓦斯压力无变化;在2601风巷采用钻屑指标法布置实验钻孔CH-1~CH-3号,对实验钻孔CH-1号进行瓦斯抽采,距离CH-1号抽采钻孔1.5m距离以内取样点瓦斯含量均有所降低,最大减小1.57 m3/t。根据以上实验钻孔测定数据,建议漳村煤矿深部采区瓦斯抽采半径为1.2~1.5 m。     

毛家庄煤矿高瓦斯掘进工作面瓦斯防治技术研究

为了保障毛家庄煤矿掘进工作面的安全施工,确保矿井生产正常接续,提出毛家庄煤矿掘进工作面瓦斯防治技术方案。通过对矿井掘进期间的瓦斯涌出特征进行分析,选取瓦斯压力、瓦斯含量、绝对瓦斯涌出量、钻屑量及Δh2等参数作为基础指标,采取区域瓦斯压力测定、区域瓦斯防治措施、局部危险性预测、局部抽采措施、抽采效果验证的方式对掘进工作面进行瓦斯跟踪治理。试验结果表明：毛家庄煤矿跟踪区域最大瓦斯压力为0.24MPa|掘进工作面最大瓦斯含量为5.45m/t|钻屑量、Δh2最大分别可达3.4kg/m、160Pa|通过对掘进工作面两帮采取边掘边抽的局部抽采措施,所有测定值均小于临界值,并且未发现其他异常情况。毛家庄煤矿掘进工作面瓦斯防治技术方案可有效保障掘进工作面的安全施工,确保矿井正常接续、均衡稳定生产。     

高瓦斯煤层巷道快速掘进瓦斯抽采技术

针对霍煤腾晖煤矿2-104回采工作面瓦斯涌出量大、钻屑敏感指标值较大、预抽煤层瓦斯困难等严重影响掘进速度的情况,采用液态CO_2相变致裂技术进行强化抽采。实践表明,该工艺能够有效促进煤层裂隙发育,增加煤层透气系数,大大降低钻屑瓦斯解析指标,实现煤层巷道的快速掘进。     

瓦斯矿井掘进工作面瓦斯富集区治理技术

对赵固一矿12051回风巷和运输巷掘进工作面瓦斯涌出来源进行了分析研究,提出了进行本煤层条带预抽煤层瓦斯和巷帮抽采煤层瓦斯的治理方法,并对抽放钻孔进行了设计和实施。采取措施后,掘进工作面风排瓦斯量明显减少,保证了工作面的安全生产。     

关于应用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标判定突出危险性若干问题的讨论

<正> 钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标在掘进工作面突出危险性预测及防突措施效果检验中在现场得到了广泛的应用。白沙矿务局所属9对突出矿井,自1989年至1992年,共进行工作面预测预报及效果检验901次,其中有893次是采用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法检验的。笔者根据白沙矿务局诸突出矿井在应用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法进行预测预报所遇到的问题,结合现     

近距离煤层群高瓦斯工作面瓦斯立体抽放模型的建立和应用

针对近距离煤层群高瓦斯工作面的地质和开采条件,建立了高瓦斯工作面巷道掘进期间和工作面推采期间的瓦斯立体抽放巷模型。巷道掘进期间采用预掘内错底板低位巷或内错顶板高位巷并布置穿层钻孔或布置随掘进的瓦斯抽放钻场进行瓦斯的立体抽放;工作面推采期间采用内错顶板高位巷穿层钻孔和工作面巷道顺层钻孔预抽瓦斯的立体抽放技术。以瓦斯立体抽放模型为基础,结合矿井实际地质条件、矿井巷道围岩与开采环境条件和技术工艺条件,进行了瓦斯立体抽放的实地实验和应用,确定瓦斯抽放巷的垂距和内错距离为15 m、高位巷钻场间距100 m、顺层钻孔间距2 m等参数;并进行了保护层瓦斯的预抽。通过瓦斯立体抽放实现了巷道掘进与工作面开采的瓦斯抽放要求,既控制了本煤层工作面的瓦斯浓度,实现了安全开采,又释放了上部煤层的瓦斯。     

多支路定向钻孔预抽快掘双巷区域瓦斯技术研究

针对高瓦斯矿井双巷掘进前预抽瓦斯效果差、抽掘衔接难、劳动组织强度繁杂的问题,对双巷掘进瓦斯抽采工艺进行了研究,提出了多支路定向钻孔预抽快掘双巷区域瓦斯的技术工艺。利用COMSOL Multiphysics软件对双巷快掘中常规抽采和超前预抽进行数值模拟,对比分析2种抽采方式的抽采效果,结合矿井实际情况制定了双巷掘进煤巷区域中多支路定向钻孔预抽瓦斯技术方案,并在保德煤矿81310胶带运输巷及81311回风巷进行试验,实施了多支路定向钻孔预抽快速双巷煤层瓦斯抽采技术,数值模拟和现场试验均表明：多支路定向钻孔预抽瓦斯的方法能够有效地抽采瓦斯,且抽采效果比常规抽采好,提高了双巷掘进工作面瓦斯抽采效率,同时解决了双巷掘进工作面瓦斯超限的问题,确保了掘进工作面瓦斯高效抽采及安全、快速、高效掘进。     

短孔快速抽采技术在掘进工作面的应用

山西某煤矿3605回风措施巷掘进期间回风流瓦斯浓度居高不下,采用瓦斯排放孔的措施效果甚微,严重影响掘进效率。通过在掘进面施工短钻孔、胶囊封孔器快速封孔、检修班短期抽采瓦斯的措施,巷道掘进期间回风流瓦斯浓度显著降低,大大提升了3605回风措施巷的掘进效率。根据监测的短孔抽采前后3605回风措施巷掘进期间瓦斯浓度情况,同等掘进速度条件下,回风流瓦斯浓度下降0.14%~0.16%,工作面瓦斯浓度下降0.04%~0.10%,保证了该工作面的安全掘进。     

李雅庄矿本煤层瓦斯预抽钻孔布置参数研究

本煤层瓦斯预抽钻孔参数设置对于矿井预抽期内实现瓦斯抽采达标至关重要,以现场实测法和数值模拟法确定封孔深度和钻孔布置间距2个指标:一方面通过实测钻屑量和钻屑瓦斯解析指标Δh2结合钻孔围岩裂隙场模拟确定封孔深度;另一方面通过模拟不同抽采时间下实现瓦斯抽采目标压力的抽采半径确定合理钻孔间距。通过开展这2项参数的研究,在提高钻孔利用率的同时大幅度提高了瓦斯单孔抽采效果,对类似矿井借鉴意义重大。     

穿层钻孔预抽瓦斯区域消突效果分析

本文针对单一低透气性突出煤层的突出危险性,基于穿层钻孔区域消突卸压增透机理,采用预测指标法测定煤层瓦斯抽采有效半径,依据测定结果设计穿层钻孔参数,利用岩石底板巷穿层钻孔对煤层卸压增透抽采瓦斯,某突出矿井应用结果表明:穿层钻孔预抽煤层瓦斯后021710掘进工作面煤层残余瓦斯含量与瓦斯压力,钻屑瓦斯解吸指标Δh2和钻屑量S指标均低于始突临界值,瓦斯抽采率达33%。提高了煤层透气性和瓦斯抽采率,保证煤巷安全快速掘进。     

党家河煤矿瓦斯抽采方法研究

通过对党家河煤矿瓦斯抽采的研究,提出了对于采煤工作面进行预抽,采用在回风顺槽和辅助运输顺槽钻孔预抽的方法,对于煤巷掘进面边掘边抽,采空区瓦斯抽采采用高位抽采巷抽采裂隙带瓦斯和上隅角埋管抽采的方法。并通过对钻场布置,钻孔的孔径、钻孔间距等参数的有效控制,以及提高瓦斯钻场封孔的质量和抽采系统良好地运行,可以保证瓦斯抽采量达到设计标准。生产中平衡采、掘、抽三者的关系,保证抽采工程接替合理,矿井瓦斯治理能取得较好的效果,确保矿井安全、高效生产。     

综放工作面瓦斯综合抽采治理技术

针对保德煤矿随着开采深度不断加大,煤层瓦斯含量逐步增加的问题,建立了深部煤层瓦斯综合抽采治理模式。回采工作面采用本煤层顺层钻孔和千米钻孔相结合的瓦斯抽采方法,掘进工作面采用母巷羽翼超前预抽方法,采空区采用在联络巷埋管抽采瓦斯的方法。结果表明:采用上述瓦斯综合抽采治理技术后,采煤工作面瓦斯抽采浓度和预抽率均在10%以上,残余瓦斯含量控制在4.5m3/t以下;掘进工作面残余瓦斯含量降低至4.5 m3/t以下,残余瓦斯压力均降低至0.2 MPa以下,且掘进期间工作面和回风流中最高瓦斯浓度均在0.3%以下;采用联络巷埋管抽取采空区瓦斯后,工作面上隅角瓦斯浓度由之前平均0.6%降低到0.3%以下,最大抽采瓦斯纯量13.60 m3/min,最高瓦斯浓度40%。通过瓦斯综合抽采技术,有效降低了工作面瓦斯浓度,有效保障了工作面安全高效回采。