突出煤层大直径水平长钻孔抽采瓦斯试验研究

针对低透气性、低渗透率难抽采突出煤层具体的地质条件,设计了大直径水平长钻孔抽采瓦斯方案及不同钻孔布置参数,并进行了现场试验研究和抽采效果对比,试验结果表明选择合理的钻孔布置参数进行抽采瓦斯,能够满足突出煤层综采工作面回采需求。     

卧龙湖煤矿8101工作面瓦斯综合治理设计探讨

根据卧龙湖煤矿北一采区煤层及瓦斯赋存情况,在8101工作面采取"Y"形通风和"1面4巷"瓦斯治理模式。采取底板穿层钻孔预抽顺槽条带瓦斯、顺层钻孔预抽工作面瓦斯、上向穿层钻孔抽采邻近层及采空区瓦斯、地面钻井抽采8煤层开采后卸压瓦斯及老空区瓦斯。从采前、采中和采后不同阶段,在不同地点进行综合瓦斯治理,消除突出危险,实现了强突高瓦斯煤层的安全开采,为卧龙湖煤矿强突出、高瓦斯煤层区域性瓦斯治理提供了一条新途径。     

三交一号矿井瓦斯抽采钻孔支护封孔研究

本文通过研究三交一号矿井4#煤层瓦斯抽采钻孔的各种参数和力学性能,得出了钻孔主动支护力与钻孔塑性变形区曲线关系。通过钻孔带压封孔保证了抽采钻孔周围的力学稳定,为煤层瓦斯预抽奠定了理论基础。     

端氏煤矿3105回采工作面区域消突效果评价

为了消除端氏煤矿3105回采工作面的煤与瓦斯突出危险性,对该工作面实施了本煤层顺层钻孔预抽煤层瓦斯的区域消突措施。为了检验区域防突措施消突效果,分别对工作面抽采钻孔布置、残余瓦斯含量和瓦斯预抽率进行了研究,研究结果表明:工作面抽采钻孔布置均匀,无预抽空白带;抽采后的残余瓦斯含量最大为6.13m3/t;瓦斯预抽率达到69.35%,远超30%的要求。评价结果表明3105回采工作面经过区域抽采后,已经消除了突出危险性。     

井下长距离水平定向钻孔内下套管瓦斯抽采技术的应用

通过总结井下瓦斯抽采钻孔抽采效果及相应工艺,提出并实施一种新的井下瓦斯抽采技术及工艺,即井下长距离水平定向钻孔内下套管瓦斯抽采技术。该技术集松软煤层成井、定向钻进、孔内下入玻璃钢筛管及控压抽采于一体,实现了松软煤层中大孔径、长距离钻孔成孔。孔内下入玻璃钢筛管,有效保护了瓦斯抽采通道,延长钻孔使用寿命,可达到高效预抽的目的,解决了煤矿以往瓦斯抽采效率低的困难局面,为矿井安全生产提供可靠保障。亦为贵州及西南地区由于地形条件的制约而难以实施地面瓦斯治理手段的高突矿井提供了一种全新的瓦斯治理思路。     

高突低透煤层区域瓦斯综合治理技术应用研究

某矿为煤与瓦斯严重突出矿井,104工作面为该矿的首采保护层工作面,结合煤层的赋存及瓦斯灾害情况,该工作面采取底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯结合顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的区域防突措施.试验结果表明,104工作面开切眼前方100～400m范围煤层残余瓦斯压力实测最大值为0.33MPa,分别根据残余瓦斯压力和瓦斯抽采量计算的残余瓦斯含量为4.36m3/t、3.58m3/t,均低于《防突规定》的临界值,表明通过实施底板岩巷穿层钻孔结合顺层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施,该区段煤层已完全消除煤与瓦斯突出危险性.     

单一低透气性突出厚煤层综采工作面瓦斯防治技术研究

新安煤田的孟津煤矿主采的二1煤层为单一低透气性突出厚煤层,工作面瓦斯含量高,瓦斯涌出量大,针对工作面瓦斯防治的实际情况,矿井采取了工作面回采前的瓦斯预抽和回采期间的瓦斯抽采综合瓦斯防治技术措施。在工作面回采前,采用底板巷穿层钻孔水力冲孔预抽和采煤工作面本煤层顺层钻孔预抽的"交叉立体"瓦斯抽采技术,工作面回采期间采用工作面浅孔抽采、上隅角埋管抽采、沿空留巷处采空区抽采、采空区"小立井"抽采、高位钻孔抽采、工作面煤层注水等瓦斯防治技术,取得了较好的瓦斯治理效果,实现了综采工作面的高产高效。     

煤层水力压裂增透技术在马堡煤矿的应用

为提高低透气性煤层瓦斯抽采量,增加本煤层预抽钻孔抽采效果,在马堡煤业进行水力压裂增透技术试验,对水力压裂增透技术在高瓦斯、低透气性煤层中的运用效果进行了考察试验。试验结果表明:煤层水力压裂增透技术提高了煤层透气性和钻孔瓦斯抽采效果,压裂前后钻孔最大瓦斯流量增大3倍以上,压裂后增加煤层瓦斯抽采半径4倍以上。     

漳村煤矿深孔预裂爆破增透技术的应用研究

针对漳村煤矿2306工作面低透气性煤层抽采瓦斯效率低,耗工误时等问题,提出了利用深孔预裂爆破增透技术,增加煤体透气性,提高瓦斯抽采量的措施。主要探究了深孔预裂爆破增透的作用机理,以现场矿井实际应用的煤层、爆破和炸药参数为基础,对煤层深孔预裂爆破利用三维数值模拟方法进行研究。数值模拟分析得到了2306工作面瓦斯巷煤层的松动爆破半径为4m,为深孔预裂爆破试验的钻孔布置提供了理论依据;在2306工作面瓦斯巷内进行了深孔裂爆破试验,现场考察了深孔预裂爆破增透试验瓦斯抽采效果,平均瓦斯浓度较比较孔抽采瓦斯浓度提高2~4倍,平均瓦斯抽采纯量较比较孔抽采瓦斯纯量提高2~5倍,提高了煤层瓦斯抽采率,缩短了煤层预抽时间,具有显著的经济与社会效益。     

穿层钻孔水力冲孔技术在车集煤矿的应用及效果分析

为有效治理2715下巷掘进工作面煤层瓦斯,消除突出危险,车集煤矿采取穿层瓦斯抽采钻孔与水力冲孔相结合的强化瓦斯治理手段,对煤层进行全面卸压抽采,取得了显著效果。     

综放工作面“以孔代巷”瓦斯治理技术研究

陕西彬长胡家河煤矿属高瓦斯易自燃矿井,主采4号煤层,煤层主要为原生碎裂结构煤层,坚固性系数较高,瓦斯含量较高,瓦斯压力较低,煤层透气性系数较小,属可抽采煤层。401106综放工作面为胡家河矿井第一个取消高位瓦斯抽采巷布置的回采工作面,瓦斯治理主要采用采前预抽、上隅角迈步式埋管抽采和高位定向钻孔抽采等方法。文章在分析了工作面瓦斯涌出规律、瓦斯赋存特征的基础上,积极探索建立以大直径高位定向钻孔为主的采空区瓦斯治理方法,制订了高位定向钻孔布置工艺,并研究分析不同层位高位定向钻孔的抽采效果。     

瓦斯综合抽放技术在林华煤矿2093回采工作面的应用

为了有效解决林华煤矿2093回采工作面瓦斯超标和煤与瓦斯突出问题,根据2093回采工作面的具体情况,林华煤矿2093回采工作面选择在上、下顺槽相向施工顺层长钻孔以及向煤巷掘进工作面前方掘进条带施工本煤层顺层钻孔相结合的综合抽放技术预抽煤层瓦斯。经过长时间的瓦斯抽采,2093回采工作面瓦斯抽排率为59.89%,工作面残余瓦斯含量为6.82 m3/t和残余瓦斯压力为0.58 MPa。这有效地解决了2093回采工作面瓦斯超标和煤与瓦斯突出问题,保证了该工作面的正常回采。     

煤矿采空区卸压瓦斯抽采钻孔动态调整研究

煤矿考察瓦斯治理钻孔的抽采效果时，主要通过考察钻场或评价单元，但钻场或评价单元包含几十甚至几百个钻孔，钻孔内每一点的流量和瓦斯浓度都不相同。尤其是采空区卸压瓦斯抽采钻孔各不相同，当流速快时，断面的流速差异很大；当流速慢时，断面的瓦斯浓度差异很大。目前，抽采钻孔考察主要通过孔板流量计或电子自动流量计测量，并安装专用设备对单个钻孔进行考察，对钻孔节流特别严重，最高时能达到50%左右，不能反映钻孔抽采情况。现有钻孔考察装置应用效果差、不能及时准确反映钻孔抽采情况，本文以典型的多煤层群高瓦斯突出矿区的回采工作面采空区卸压钻孔为研究对象，新研制的便携式钻孔考察装置，对钻孔抽采纯量进行考察，动态调整钻孔设计，以期提高采空区卸压瓦斯的治理效果，保障回采工作面的瓦斯安全。     

深孔超高速相变致裂煤层增透技术研究应用

针对新田煤矿1402工作面M4煤层"两高一低"即高含量、高压力、低透气性,瓦斯抽采效率低的特点,通过试验深孔超高速相变致裂煤层增透技术,显著提高了煤层的透气性,减少了钻孔工程量,解决了"两高一低"煤层抽采效率低及卸压效果差的难题,保证了瓦斯抽采效果,有效降低了煤层的突出危险性。     

新屯矿穿层钻孔水力增透技术考察与实践

利用高压水射流切割破碎煤体,煤体原有应力平衡状态被破坏,煤、水、瓦斯经过钻孔向孔外排出,在煤层内部掏出大直径孔洞,钻孔周围煤岩体受到地应力的作用发生径向移动、形变、流变,水力冲孔孔洞被充填,形成新的应力平衡状态,区域内煤体承受的地应力和瓦斯压力平衡状态遭到破坏,煤体原始结构遭到破坏疏松、裂隙发育、透气能力增高,瓦斯抽采量和抽采浓度大大提高。在该区域水力增透的作用下,预留足够的抽采时间,可以消除煤体的突出危险,实现安全采掘作业。     

瓦斯抽采钻孔智能设计理论研究

随着煤矿的持续挖掘,煤炭开采深度及难度也在不断地加大。在这种情况下,发生煤与瓦斯突出事故的可能性也在不断加大。瓦斯抽采作为治理瓦斯灾害最重要的手段,瓦斯抽采钻孔设计十分关键。在煤层钻孔设计方面,为了降低钻孔设计专家人员的工作量及人工进行设计的误差,增加矿井开采的安全性,智能钻孔设计尤为重要。     

近距离煤层群上保护层开采瓦斯治理技术实践

为了解决近距离煤层群上保护层工作面瓦斯治理难题,在沿空留巷Y型通风的基础上,采取底板定向长钻孔抽采、顶板高位定向长钻孔抽采、采空区揉膜墙压管抽采、本煤层钻孔抽采等瓦斯综合抽采技术。实践表明,采取上述抽采措施后,工作面瓦斯抽采率达到54.68%,回采期间,回风流瓦斯浓度保持在0.3%～0.5%左右,瓦斯治理效果显著。     

基于偏微分方程的钻孔抽采瓦斯数值模拟

钻孔瓦斯抽采对于煤矿瓦斯防治、保证工作面安全生产具有重要意义。以山西郭庄煤矿为实验矿井,基于偏微分方程,对COMSOL进行二次开发,对其钻孔瓦斯抽采进行数值三维图像模拟。研究结果表明,越近钻孔中心位置,瓦斯压力下降值和下降率越大,钻孔瓦斯抽采初始阶段,瓦斯压力下降快。随着时间的推移,下降的速率逐渐下降;随着时间的推移,煤层孔隙率逐渐下降;随着时间的推移,有效抽采半径逐渐增大,最终趋于稳定值。同时,钻孔直径越大,其钻孔抽采半径也越大。     

煤层工作面及采空区低位裂隙带瓦斯抽采技术应用

针对煤层回采工作面瓦斯抽采效果差，对松河矿113203工作面开展了低位裂隙带及采空区瓦斯抽采技术的研究。瓦斯抽采技术主要包括钻孔施工、抽采系统和安装要求、抽采效果检查。估计该工作面回采时期的瓦斯涌出速度为30m³/min,低位裂隙带的抽采速度为1.5m³/min,采空区的抽采速度为1m³/min。预计抽采率为40%～48.33%,能够满足工作面回采时瓦斯抽采的需要。     

深孔预裂爆破技术对瓦斯抽采半径影响研究

针对文家坝煤矿A110605工作面的瓦斯抽采问题，采用COMSOL软件模拟了深孔预裂爆破的影响范围，以残余瓦斯含量为指标，分析了深孔预裂爆破对瓦斯抽采半径的影响，研究结果表明：双孔预裂爆破的有效影响范围是单孔爆破的2.5倍；双孔预裂爆破将6#煤层的抽采半径提高了约7倍，单孔爆破使钻孔的抽采浓度增加了2倍，双孔爆破使钻孔的抽采浓度增加了2.17倍，增透效果明显提高。