近距离煤层群底抽巷瓦斯抽采实验研究

针对山西焦煤集团屯兰矿近距离煤层群开采过程中,采煤工作面底板瓦斯超限的问题,通过对近距离煤层群采掘工作面底板煤岩增透机理分析及回采工作面邻近层瓦斯涌出量计算,得出18205工作面底板瓦斯涌出量增大原因:18205工作面底板受采动影响,煤岩体形成裂隙带和卸压带,煤岩透气性系数成百倍增加,渗透率增大,为下邻近层瓦斯涌出提供了通道;下邻近层9#煤层瓦斯涌出量占18205工作面瓦斯涌出量的比例高达11.4﹪。结合理论分析、计算及开采条件,进行了底抽巷瓦斯抽采实验研究。结果表明:底板瓦斯浓度由0.46%降至0.1%,瓦斯抽放率提高了17%,矿井通风能力得到了提升。     

近距离煤层群卸压瓦斯抽采机理分析及工程验证

对于岩体而言,孔隙率应该是其固有的物理属性,而作者通过压汞实验发现煤体的孔隙率却可以随着受压和卸载作用有较大的变化,并直接影响煤层瓦斯区域预抽的效果。文章从如何增加预抽瓦斯量的本质出发,通过对孔隙率和游离瓦斯量的计算和分析,实验中利用压汞法测量被保护煤层煤样孔隙率,利用间接和直接方法测定区域瓦斯压力,通过计算分析和现场瓦斯抽采实测数据统计验证,孔隙度的增加对游离瓦斯量的增加和卸压瓦斯抽采效果的提升起到决定性的作用;并在实践中发现保护层工作面后方60m的范围内,其下伏被保护煤层的孔隙率和游离瓦斯量达到最大值,卸压瓦斯抽采效果最好。     

近距离煤层群采动卸压规律及瓦斯抽采技术

近距离高瓦斯煤层群开采时,受采动卸压作用工作面上部煤层瓦斯及底板下部煤层瓦斯均会对工作面造成影响导致瓦斯超限,需同时治理。针对杏花煤矿28#煤层右二工作面近距离高瓦斯煤层群开采时瓦斯涌出量大的问题,通过理论计算及数值模拟分析了顶底板煤岩破坏卸压规律为抽采工程设计提供了依据,结合工程经验采用了高位钻场、低位钻场及高抽巷相结合的立体化抽采措施控制本煤层及邻近层瓦斯,并取得了良好的应用效果。     

近距离煤层群瓦斯立体抽采技术研究

针对桐梓煤矿近距离煤层群开采,首先选择瓦斯含量较小、突出危险性低的煤层作为保护层进行开采,利用其开采扰动作用提高下部卸压煤层的透气性。采用顺层钻孔、低位走向穿层钻孔、采空区埋管和底板上向穿层钻孔等措施对煤层群进行立体化综合抽采,试验表明：保护层工作面瓦斯预抽采率在55%以上,消除了煤与瓦斯突出危险性,工作面开采后上隅角瓦斯体积分数控制在1%以下;6号、7号和9号被保护煤层经卸压后透气性系数分别增加了392、320和289倍,瓦斯抽采率超过60%,实现了煤与瓦斯安全高效共采     

近距离急倾斜煤层群瓦斯抽采方法选择分析

文章分析了可采煤层是近距离急倾斜煤层群的矿井开采时瓦斯涌出量较大的原因,结合《防治煤与瓦斯突出规定》中的相关要求,介绍了此类矿井目前在高、低负压抽采系统中具体所采用的一些抽采方法以及预计抽采效果,对属于近距离急倾斜煤层群的矿井设计抽采具有一定的参考价值。     

近距离急倾斜煤层群瓦斯抽采方法选择分析

文章分析了可采煤层是近距离急倾斜煤层群的矿井开采时瓦斯涌出量较大的原因,结合《防治煤与瓦斯突出规定》中的相关要求,介绍了此类矿井目前在高、低负压抽采系统中具体所采用的一些抽采方法以及预计抽采效果,对属于近距离急倾斜煤层群的矿井设计抽采具有一定的参考价值。     

立体式本煤层瓦斯抽采方法在岳城煤矿的应用

通过立体式本煤层瓦斯抽采,山西岳城煤矿实现地面平均抽放量约11万m3/d,区域内吨煤瓦斯含量6个月降至8 m3/t以下,掘进工作面抽采率达75%,使掘进期间瓦斯浓度保持在0.18%以下。     

近距离高瓦斯煤层群采动裂隙带瓦斯抽采技术

为了解决沙曲矿近距离高瓦斯煤层群开采过程中瓦斯超限这一难题,运用理论分析和数值分析相结合的方法对沙曲矿南翼4号煤开采采动裂隙演化规律进行了分析,确定了高位裂隙钻孔组的合理布置位置。结果表明:采空区垮落带和裂隙带高度分别为8、36.5 m,贯通裂隙带距工作面顶板垂高8~23 m,非贯通裂隙带距工作面顶板垂高23~42 m,工作面上方22 m左右裂隙分布密集且覆岩整体结构相对稳定,将钻孔延深至该区域能有效提高瓦斯抽采的浓度、抽采量和稳定性。现场实践表明:利用DDR-1200型千米定向钻机,将钻孔布置在距工作面上方22 m处时,瓦斯抽采效果明显,平均瓦斯抽采体积分数90.68%,平均瓦斯抽采纯量达11.58 m3/min。     

近距离煤层群不可采煤层瓦斯参数测定及应用

为确保新兴宏能煤矿一采区首采面11204采煤工作面安全回采,采用直接测定法测定采煤工作面邻近不可采煤层瓦斯参数,判定不可采煤层突出危险性,预测工作面回采期间瓦斯涌出量,结合近距离煤层群实际情况制定立体式预抽方案,消除开采层及邻近层突出危险,减小工作面瓦斯涌出量,为工作面安全、高效生产奠定基础。     

近距离煤层群高位定向长钻孔瓦斯抽采实践

为有效解决青龙煤矿21602工作面采煤期间上隅角瓦斯浓度超限问题,利用定向钻进技术的轨迹可控、覆盖区域广等优势,在21602工作面布置高位定向长钻孔抽采采动卸压瓦斯。介绍了高位定向长钻孔瓦斯抽采技术原理,分析了钻孔布置层位及设计方案,通过现场实践确定了21602工作面高位定向长钻孔优先布置在顶板距离煤层16～28 m区域。实践表明,21602工作面采煤期间上隅角瓦斯浓度由抽采前的最高值0.72%降低到抽采期间的0.20%～0.40%,单孔抽采瓦斯纯流量达1.58 m³/min,有效保证了工作面的高效安全回采,可为近距离煤层群上隅角瓦斯治理提供经验。     

多煤层近距离保护层开采瓦斯涌出规律及抽采方案研究

 为确保近距离保护层工作面的生产安全,采用分源预测方法对罗州煤矿首采工作面瓦斯涌出规律进行分析,研究表明本煤层瓦斯涌出占16.9%,上邻近层瓦斯涌出占50.7%,下邻近层瓦斯涌出占32.4%。在此基础上对罗州煤矿瓦斯抽采方案进行优化设计,首采工作面采用本煤层顺层平行斜交钻孔、采空区埋管抽采结合通风稀释瓦斯,上邻近层采用高抽巷抽采环形裂隙圈内高浓度瓦斯,下邻近层采用底板穿层钻孔抽采底臌断裂带和底臌变形带内的卸压解吸瓦斯。通过保护层卸压开采配合卸压瓦斯强化抽采方法,降低了卸压煤层瓦斯含量,消除了被保护层煤与瓦斯突出危险性。     

近距离突出煤层群瓦斯综合治理技术研究

近距离突出煤层群条件下,进行有效的区域瓦斯治理措施,包括必要的瓦斯抽采和煤层消突措施,能够保障开采过程中的安全。本文针对原相矿近距离突出煤层群区域瓦斯治理中存在的问题,分析目标煤层瓦斯赋存及运移规律,提出适合原相矿采掘抽衔接的区域防突措施,优化原始煤层瓦斯预抽参数和被保护煤层卸压瓦斯抽采参数,最终形成原相煤矿区域瓦斯综合治理技术。该技术的使用有效的降低了突出煤层的瓦斯含量,消除了突出煤层的突出危险性,缓解了原相煤矿采掘抽接替紧张的矛盾,为矿井的安全高效开采提供了技术保障。     

近距离下伏煤层定向长钻孔瓦斯抽采技术应用

为解决马兰矿18506综采工作面下伏煤层卸压瓦斯大量涌入开采空间,通过尝试在下伏煤层底抽巷布置两组试验定向长钻孔替代顺层倾向和扇形钻孔进行瓦斯抽采的方法。经试验考察,每个定向钻孔分支或主孔平均抽采量为0.3974m3/min。推算结果表明,沿工作面走向均匀布置8个主孔及分支进行全覆盖,卸压抽采量可达3.18 m3/min,回风流瓦斯浓度为0.079%,在安全范围内。     

近距离煤层群立体抽采瓦斯流动规律的模拟

对近距离煤层群采空区垮落带破碎煤岩的渗透率进行量化研究,得出其分布规律;采用Fluent软件模拟了近距离煤层瓦斯立体抽采防突过程,得出了抽采钻孔周围的瓦斯流动规律,抽采钻孔周围煤体中瓦斯压力分布,从钻孔中心向外0～8 m范围内呈增大扩散,抽采钻孔周围煤体中瓦斯流动速度场分布,从钻孔中心向外0～2 m范围内呈减小扩散,确定了相关的抽采负压、流量和抽采半径等参数。     

近距离煤层群采煤面瓦斯综合治理方案探究

西铭煤矿北七盘区48708采煤面瓦斯赋存条件复杂,通过分析瓦斯涌出来源及瓦斯涌出规律,改进北七盘区近距离煤层群抽采技术方案,创新性的采用了下邻近层穿层钻孔、高位裂隙走向大孔径钻孔、高位裂隙短钻孔、穿煤柱大孔径孔等技术,重点优化了钻孔设计与布置方式,取得了较好的瓦斯抽采效果.     

高瓦斯矿井近距离煤层群下邻近层瓦斯治理方法研究

高瓦斯矿井近距离煤层群上部煤层开采时,工作面瓦斯涌出以下邻近层为主,采用传统采空区抽采方法存在一定局限性,尤其是薄煤层开采时瓦斯抽采效果不理想。根据山西省吕梁矿区神州矿井煤层赋存条件、瓦斯涌出量预测结果,分析了矿井回采工作面瓦斯涌出的构成特点,并结合煤层、瓦斯赋存情况,提出"在下邻近煤层布置抽采巷道,施工顺层钻孔进行拦截抽采"的瓦斯治理方法。该抽采方法能够实现从源头上治理瓦斯的目的,能有效地保证工作面的回采安全。     

近距离煤层群瓦斯抽采量比例计算方法的研究与应用

为计算松河煤矿近距离煤层群各煤层的瓦斯抽采量,提出抽采钻孔控制范围内平均长度、瓦斯预排等值宽度、抽采半径以及煤厚相关乘积作为有效抽采控制范围来计算各煤层的抽采比例,然后通过实测瓦斯含量计算抽采量与理论比例计算抽采量结果对比,最大相对偏差为3.8%,此结果表明满足工程实际需要。采取穿层钻孔抽采近距离煤层群时,各煤层瓦斯抽采量比例计算,既能方便抽采达标评判工作,又能节约大量人力物力财力,具有实践指导意义。     

近距离突出煤层群瓦斯综合治理技术应用研究

采用实验室测定的方法对屯兰矿2#、8#煤层瓦斯参数进行了测定,2#、8#煤层瓦斯含量分别为13.57m3/t、8.631～15.49m3/t。采用实地调研的方法,得出2#煤层工作面瓦斯涌出主要来自邻近煤层,8#煤层回采工作面瓦斯主要来源于本煤层的结论。提出了上邻近层瓦斯抽采、本煤层瓦斯抽采、下邻近层瓦斯抽采、采空区抽采结合底板岩巷穿层钻孔的方法进行孔瓦斯抽采消突的方法,实测效果良好。     

近距离高瓦斯煤层群倾向高抽巷抽采卸压瓦斯布置优化

倾向高抽巷作为一种治理卸压瓦斯的重要方法,其布置参数与抽采效果的匹配关系需要合理确定。针对典型的近距离高瓦斯煤层群开采条件,对采空区上覆岩层裂隙演化规律进行了研究,揭示了倾向高抽巷最佳布置位置在竖直方向上15倍采高、水平方向深入工作面约35 m处。据此,在24202工作面回风巷,以40°仰角起坡且垂直于回风巷轴线向顶板方向施工60 m,再沿倾向水平施工8 m来布置高抽巷。实际治理效果表明,单个倾向高抽巷的抽采半径为55~60 m,开采过程中有4~5个高抽巷处于瓦斯抽采活跃期,有效抽采总距离为500 m,平均抽采瓦斯总量25.22m3/min,占抽采总量的62.24%,实现了卸压瓦斯高效治理。     

近距离突出煤层群煤巷瓦斯预抽设计研究

针对近距离突出煤层群采动影响下的邻近层瓦斯涌出治理难度大的问题,根据矿井煤层瓦斯含量高,煤层透气性差的特点,结合矿井突出规律、抽掘采部署实际情况以及相似矿区的瓦斯治理方式,提出煤巷条带瓦斯预抽设计,优化抽采钻孔参数,合理布置瓦斯预抽巷,提高瓦斯抽采率,有效解决了瓦斯涌出问题,为矿井瓦斯抽放提供必要的技术指导。