利用SF6示踪技术测试煤层瓦斯抽采半径

为了合理布置煤层抽放钻孔数量,采用SF6示踪技术测定煤层瓦斯抽采半径。沿煤层布置一排试验钻孔,选定其中某几个孔作为SF6释放孔,其余作为抽采试验孔,在一定的抽采负压条件下,通过观测抽采试验孔的瓦斯浓度随时间的变化情况,可以确定煤层瓦斯抽采半径。在朱集矿的试验中,通过一个月的连续观测,测得该矿11-2煤层瓦斯抽采半径可以达到5 m。利用SF6示踪气体可以较好的测定煤层瓦斯抽采半径。     

义城煤业3号煤层瓦斯抽采半径参数研究

抽采半径作为预抽煤层瓦斯的一个重要参数,直接关系到预抽钻孔的密度和预抽时间的长短,对瓦斯抽采效果具有至关重要的影响作用。因此,通过对山西阳城阳泰集团义城煤业有限公司(简称义城煤业)3号煤层不同孔径抽放钻孔(Φ75 mm、Φ94 mm)瓦斯抽采有效半径进行测定,避免在设计抽采钻孔布置过程中出现空白区域以及钻孔的无效重叠区域,从而有效提高煤层瓦斯抽采效率,及时制定出有效的安全抽采技术措施,确保煤矿安全生产。通过测定分析表明:Φ75 mm抽采钻孔抽采半径应不大于5 m,Φ94 mm抽采钻孔抽采半径应不大于5.6 m,其中增加抽采时间和抽采负压对抽采效果影响并不明显。     

卸压瓦斯抽采治理

伴随着煤层的开采,应力卸除,煤层透气性急剧增大,瓦斯涌出量增加。合理的抽采方式既能保证安全开采,又能利用煤层气这一清洁能源。根据开采影响,探讨了本煤层和有保护层的煤层的抽采治理,以实现煤与瓦斯的安全有效共采。     

煤体钻孔瓦斯有效抽采半径判定技术

为研究瓦斯矿井本煤层准确测定瓦斯有效抽采半径问题,提出了利用吨煤瓦斯抽采量计算钻孔瓦斯有效抽采半径的测定方法.基于瓦斯钻孔衰减负指数规律建立钻孔瓦斯抽采模型,解算出吨煤瓦斯抽采量,并与其煤层原始瓦斯含量对比,得出煤层残存瓦斯含量Wc和抽采率η,以此判断钻孔瓦斯有效抽采半径,只有同时满足{Wc≤8m3/t∩η≥30%},才为钻孔瓦斯有效抽采半径.研究结果表明:随着预抽时间延长,钻孔瓦斯有效抽采半径逐渐增大,直至极限抽采半径.通过工程实践,分析了不同时间的有效抽采半径,为瓦斯矿井抽采工作提供了可靠的抽采参数,具有实际应用价值.     

抽采钻孔漏气对瓦斯抽采浓度影响因素研究

为提高瓦斯抽采率,降低抽采浓度衰减速度,利用自主研发抽采钻孔卸压漏气物理模拟实验平台,采用理论分析与实验研究相结合的方法,研究抽采负压、煤层初始压力、煤层透气性系数不同条件下抽采钻孔漏气对瓦斯抽采浓度影响规律.结果表明:随抽采负压的升高,抽采浓度呈先升高后降低的趋势,最佳抽采负压为30 kPa到40 kPa之间,35 kPa时抽采浓度最高;随煤层透气性系数与煤层初始压力的升高,抽采浓度下降速率变缓且稳定时抽采浓度较高;抽采浓度随抽采时间的变化曲线均符合指数衰减拟合方程。     

本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的渗流场数值模拟

针对本煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置问题,通过建立钻孔抽采瓦斯的渗流场控制方程和煤层变形场控制方程,结合钻孔抽采瓦斯的初始及边界条件,推导出钻孔抽采瓦斯渗流的固气耦合数学模型.以石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔瓦斯抽采为工程实例,基于研究区域的煤层瓦斯赋存特征,采用数值模拟计算方法,获得了本煤层单一顺层钻孔周围煤层瓦斯压力、煤层瓦斯渗透率、煤层瓦斯渗流速度和煤层变形的分布规律.确定了本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效影响半径,从而为本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的优化布置提供了依据.研究结果表明,石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效半径分别为4 m左右;在延长钻孔抽放时间不到20%的情况下,减少了钻孔工程量50%左右,抽采效果良好.     

潘三矿立井揭煤瓦斯抽采模拟研究

瓦斯抽采对于立井揭突出煤层起到重要的作用,准确的确定钻孔瓦斯有效抽采半径和合理的在待抽煤层中布置抽采钻场对煤层消突具有关键性作用。基于多孔介质中流体流动达西定律理论,采用COMSOL Multiphysics软件对该煤层瓦斯抽采进行了模拟。模拟结果表明,此煤层的瓦斯有效抽采半径为3m,随着抽采时间的增加,煤层瓦斯压力逐渐的降低,但降低的速率会逐渐的减小。瓦斯抽采30天后,其残余的瓦斯压力为0.18MPa,这与现场实测的最大残余瓦斯压力0.2MPa相接近,这说明了模型的可信性,其模拟结果可为瓦斯抽采设计提供参考。     

低透气性严重突出危险煤层瓦斯强化抽采设计

为了解决低透气性严重突出煤层的突出危险性问题,以沈煤集团红菱煤矿为例,对具有低透气性严重突出危险煤层的瓦斯抽采设计问题进行了相关探讨。通过对瓦斯实际抽采效果的考察结果的分析表明:南翼下三区-780 m水平南石门南12煤工作面所布置的瓦斯抽采巷道以及瓦斯强化抽采钻孔,很好地发挥了孔群的增透效应,所采用预抽煤层瓦斯措施可以有效降低煤层瓦斯含量,消除煤层的突出危险性。该成果对低透气性严重突出煤层的消突技术手段具有一定的参考价值和指导意义。     

综合机械化俯采工作面供水系统的优化设计

正一、背景概述E3211工作面位于钱营孜煤矿东一采区西部,为该采区首采工作面。根据实测资料,工作面机巷长2207.7m,底板标高-235.728~-629.156m;风巷长2252.0m,底板标高-233.123~-647.533m,底板最大落差约414.41m,机巷最大倾角18°,两巷方位角206°;开切眼长280m。工作面内32煤层平均倾角约12°,煤层走向WE,倾向SN。工作面内煤厚在1.70~4.8m之间,平均煤厚3.14m,煤厚变异系数γ=20%,属于稳定煤层,煤层可采性指数K=1。采用综合机械化俯采方式回采。由于工作面落差较大,工作面供水系统是确保工作面正常回采最大问题。该矿     

西马煤矿薄煤层储量及可采性分析

对西马煤矿地层情况进行了介绍,说明了井田内的煤层构成和分布情况,利用统计学的方法对煤层可采厚度进行了分析,总结出矿井0.6m～0.8m厚煤层的分布及储量等情况,为矿井的充分回采提供了可靠的依据。     

顺层钻孔抽采瓦斯有效半径数值模拟与实测研究

为准确地确定顺层钻孔抽采瓦斯的有效半径,结合实际阳泉矿区某矿煤层赋存参数条件,运用FLUENT软件对单个钻孔和多个钻孔抽采下的煤层瓦斯渗流场进行了数值模拟分析。结果表明:该工作面抽采时间60 d的单个钻孔理论瓦斯有效抽采半径为1.73 m;多钻孔抽采条件下相邻钻孔的间距对瓦斯渗流场的影响具有一定的规律;数值模拟结果与实测结果具有较好的一致性。     

极近距离下煤层开采合理停采线位置及支护方式确定

本文通过对同煤集团四老沟矿极近距离煤层下煤层回采工作面停采线合理位置的研究，对停采线附近层间距为0．8～2．0m下煤层巷道及工作面采用联合支护方式，成功的维护住了工作面及巷道顶板，达到了预期的支护效果，保证了撤面期间的安全。这对极近、近距离煤层下煤层综采工作面停采线位置的确定和提高煤炭采出率具有一定的借鉴应用和参考价值。     

上下煤层分层同采巷道布置及围岩变形机理研究

上下煤层分层同采时,开采所引起的本煤层以及煤层之间的复杂应力场和位移场将导致巷道失稳、工作面顶板冒矸、支架折损、采场影响相互叠加等问题。因此,本文设计了上下煤层回采巷道布置方式,并在山西中阳华润联盛苏村煤矿进行了实验。同时,本文还研究了上下煤层同采巷道围岩变形机理,建立模型后模拟得到了两煤层采场相互扰动影响最小的安全错距为45 m。结合苏村煤矿地质条件和开采技术,确定了上下煤层回采巷道布置方式为对齐布置。在此基础上,构建了上下煤层同采巷道数值模型。根据上下区段之间煤柱和巷道支护、开采工艺和顺序,探讨了上下煤层开采扰动覆岩运动规律。分析苏村煤矿实验结果,得到了6~#煤层和10~#煤层同采时的巷道布置以及同采合理错距布面。该方法解决了两层煤同采时影响相互叠加的问题,保障了煤矿的生产安全,提高了煤矿的经济效益。     

极近距离薄煤层同采工作面的时空关系

针对鸡西矿区极近距离薄煤层下层工作面顶板管理问题,研究同采工作面时空关系。根据正阳煤矿地质资料,利用ANSYS软件建立数值模型,分析27-1#和27-2#同采工作面前、后方支承压力的分布规律。运用SPSS软件对现场工业实验数据进行多元统计分析,得到极近距离薄煤层同采工作面时空关系回归方程及错距计算公式。结果表明：27-1#和27-2#同采工作面前方4～8 m内支承压力急剧增长,在工作面控顶区1～2 m内支承压力降至最低;下煤层工作面应力峰值出现在上煤层峰值前方。两煤层按错距计算公式设计,将下煤层工作面处于上煤层工作面开采所形成的减压区内可实现同采。该研究对极近距离薄煤层的安全高效开采具有借鉴意义。     

炮采工作面大采高技术初探

5611B11b工作面位于新庄孜矿五六采区Ⅲ线和李Ⅷ线之间,工作面上限标高为-495 m,下限标高为-592m,工作面走向长990 m,倾斜长160～180 m.煤层平均厚度3.5 m,总厚度2.5～4.8 m,局部有夹矸插入体,造成煤层变薄,煤厚不稳定;煤层倾角28°～32°.该煤层直接顶为灰色泥岩,厚2.0～4.0 m,易冒落;局部含伪顶,为碳质泥岩,厚0.3 m;老顶为细砂岩,厚2.0～4.0 m.直接底为灰色泥岩,厚0.8～2.0 m.煤层硬度f≤1.5,煤层结构较简单.煤层绝对瓦斯涌出量9.0 m3/min,煤的自燃发火期为3～6个月,煤尘有爆炸危险性.     

基于瓦斯渗透异性的煤层抽采钻孔合理布置

基于煤层瓦斯渗透各向异性特征,在九里山煤矿煤层进行了180d井下瓦斯抽采有效影响半径测试,同时,建立煤层瓦斯各向渗透异性的气-固耦合渗流模型,数值模拟了瓦斯抽采有效半径的时变规律,分析了抽采钻孔的合理布置方式。研究结果表明:煤层平行层理方向的渗透率是垂直层理方向的渗透率的2.6倍左右。煤层钻孔不同方向有效抽采半径均随抽采时间增加而增大,且与预抽时间满足幂指数关系,数值模拟结果与井下现场测量一致。有效抽采距离在平行层理方向最大,垂直层理方向最小,有效抽采区域为椭圆形。据此确定了不同预抽时间煤层抽采钻孔的合理间距,并针对九里山煤矿二1煤层计算分析了预抽时间与百米钻孔数的关系。     

瓦斯抽采钻孔布置方案参数优化：以保德煤矿为例

针对高瓦斯中低渗透率厚煤层工作面常规预抽钻孔预抽浓度低、钻孔衰减系数大、瓦斯预抽时间长等难题,以保德煤矿8号煤层为研究对象。通过8号煤层渗透率各项异性实验分析和现场测试,对8号煤层钻孔布孔方位以及封孔工艺最优参数进行研究。结果表明：预抽钻孔与煤壁裂隙呈90°,钻孔倾角为-6°时钻孔抽采效果最好;采用新材料+囊袋作为封孔材料,封孔距离8～16 m时,增大压力和“两堵两注”的注浆方式,能有效地提供封孔的气密性。通过3种不同的测试方法,确定4个月时的钻孔抽采有效半径约为4 m, 6个月有效抽采半径为4.5 m。以此为依据,得出工作面瓦斯抽采钻孔最佳布置参数。研究成果为高瓦斯低渗透率厚煤层工作面预抽钻孔设计提供了参考依据。     

双龙公司大采高单体液压支柱炮采采煤法研究

基于双龙公司张怀珠工作面实际地质状况,分析了地质构造对工作面回采的影响,根据煤层赋存条件、现有装备和技术管理水平确定了该工作面采煤方法和回采工艺—大采高单体液压支柱炮采采煤法。实践证明,该采煤方法和回采工艺满足了该煤层的回采要求,得到了成功应用。     

6．5m大采高综采工作面设备配套工艺研究

东庞矿2612工作面煤层厚度由于夹矸达6．3m，且工作面面临大倾角俯、仰采。通过与国内外科研院所开展广泛合作，进行6．5m大采高综采工作面设备配套研究，研发了世界上第一套国产6．5m大采高综采设备；通过设备改进，实现了6．5m大采高综采设备在大倾角俯、仰采等复杂地质条件下的安全高效开采，为东庞矿三水平区域夹矸煤层的开采乃至国内外相近条件的矿井提供了成熟的配套设备。     

大采高综采工作面煤壁片帮原因及防治

冀中能源股份公司葛泉矿1427工作面是回采2#主焦煤,煤层厚度3.2～4m,应用一次采全高综采机械化装备,工作面总体上贯穿下解向斜轴,由于工作面在初采时呈仰采、且煤层厚度在4米以上,煤壁极易片帮,造成支架与煤壁间端面距较大,直接顶较破碎,一度给生产带来困难。本文分析了影响煤壁片帮的5个主要因素：采高、支架工作阻力、煤体的破裂角及节理面倾角、老顶回转角、停采时间等。并通过研究得出防治1427工作面煤壁片帮的具体措施。