丰城矿区排放钻孔有效影响半径确定

为了解决丰城矿区局部综合防止煤与瓦斯突出措施排放钻孔布置的问题,采用数值模拟方法对钻孔瓦斯排放半径进行分析,对排放钻孔周围应力及瓦斯流动进行研究,同时对该排放半径进行了现场考察.研究结果表明:该矿区瓦斯排放一天,其有效影响半径为0.5 m.该结论为矿井采取局部防止煤与瓦斯突出措施提供了合理的参数和重要的参考依据.     

穿层钻孔有效抽采半径的确定

随着采掘深度的增加,具有开采保护层条件的突出矿井越来越少,这就使得矿井突出危险日益严重。而煤矿瓦斯抽采是防治煤与瓦斯突出、降低矿井瓦斯涌出量和防止瓦斯爆炸的重要措施。衡量瓦斯抽采工作优劣的两个主要指标是瓦斯抽采率和瓦斯抽采量。为了确定穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯的合理参数,利用钻孔瓦斯流量、残余瓦斯含量等考察指标,以山西保安煤矿为试验地点,经过现场考察以及对测定数据的分析,最终确定了该矿井15#煤层直径为φ94 mm穿层抽采钻孔的有效抽采半径。     

祁南矿顺层钻孔抽采半径测定

正一、引言目前,预抽煤层瓦斯是大多数突出矿井采取的防突措施,顺层钻孔预抽煤层瓦斯措施可以有效的降低煤层瓦斯含量进而降低工作面瓦斯涌出量,达到治理瓦斯的目的。顺层钻孔瓦斯抽采半径常用测定方法包括:压降法、计算机模拟法、气体示踪法和钻孔流量法等。顺层钻孔测试煤层瓦斯难度较大,由钻孔瓦斯流量与瓦斯压力的关系模型可知,钻孔     

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。     

斜石门揭穿突出煤层瓦斯排放钻孔布置设计

本文简要介绍了斜石门揭穿突出煤层瓦斯排放钻孔布置设计。     

沙曲矿随掘随抽钻孔布置参数优化

文章在FLAC软件数值模拟的基础上,对沙曲矿掘进巷道随掘随抽方案钻孔参数进行了合理调整,经实践监测提高了钻孔瓦斯抽采的效果,降低了煤层突出威胁,加快了巷道掘进,具有重要的工程实践意义。     

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。     

基于COMSOL Multiphysics的钻孔抽采有效半径影响因素研究

钻孔抽采有效半径是瓦斯抽采设计的基础参数及钻孔布置间距确定的重要依据,其影响因素众多。为理清各影响因素,文章建立了顺层钻孔周围瓦斯流动规律的固气耦合模型,运用COMSOL Multiphysics从煤层赋存参数、抽采参数两个方面对模型进行解算。结果表明:煤体赋存参数中,煤层初始渗透率起主控作用,其次是煤层初始瓦斯压力,煤层埋深通过压实煤体减小煤层渗透率影响抽采有效半径;抽采参数中,在同一煤层,有效预抽期内抽采时间很大程度上控制着抽采有效半径,钻孔直径影响程度相对抽采时间减小,抽采负压影响不明显。     

马堡煤矿高位钻孔布置参数的优化分析

为减少高瓦斯煤层的瓦斯灾害,提高高位钻孔瓦斯抽采效率,通过分析计算出马堡煤矿15#煤层上覆岩层移动"三带"高度,即:马堡煤矿15203工作面冒落带高度为10.06～14.46 m,裂隙带高度为38.75～49.95 m.再利用COMSOL数值模拟软件对高位钻孔的仰角、方位角、钻孔长度等因素进行模拟分析,并将确定的高位钻孔最佳布置参数在15203工作面进行工业试验.结果表明:数值模拟高位钻孔最佳布置参数为钻孔倾角宜控制在9°～12°,方位角以30°～45°为宜,钻孔长度为150 m;现场试验高位钻孔最佳布置参数为倾角在8°～11°,夹角在30°～42°,钻孔长度在145～155m,实测数据与模拟结果基本保持一致,为其他低渗透高瓦斯煤层的高位钻孔优化布设提供了参考价值.     

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.     

煤层抽放瓦斯钻孔合理布置探讨

在本煤层抽放瓦斯工程中,有效半径和钻孔间距是合理布置抽放钻孔的两个主要参数.作者根据煤层瓦斯动力学的理论模型,推导出合理布置钻孔的两个主要参数之解析式.     

超前钻孔在突出煤层掘进过断层期间的应用

新集矿区掘进工作面在过断层期间经常出现瓦斯异常涌出现象,甚至发生煤与瓦斯突出。通过采取施工超前卸压钻孔,有效解决了瓦斯防突问题。     

成庄煤矿瓦斯抽放有效半径研究

根据成庄煤矿的地质条件构建了数值模型,通过数值模拟得出了不同条件下的钻孔周围瓦斯压力分布状况;根据临界压力,得出了瓦斯抽放有效半径;并对该矿的瓦斯抽放数据进行分析.     

潘三煤矿11-2煤穿层钻孔的优化布置

穿层钻孔的布置方式是影响瓦斯抽采效果的重要因素之一。为研究潘三煤矿11-2煤穿层钻孔布置方式对瓦斯抽采的影响,笔者以该矿2121(1)运顺瓦斯综合治理巷为工程研究对象,分析10×5,8×6和7×7穿层钻孔布置方式对瓦斯抽采的影响。基于对煤层瓦斯的一系列假设建立了煤层瓦斯气固耦合模型,利用有限容积和牛顿迭代法对3种钻孔布置方式的瓦斯抽采过程进行数值模拟,并对这3种钻孔布置方式的钻孔施工工程量和单孔平均抽采瓦斯纯量进行了现场试验考察。结果表明:采用7×7与8×6布孔方式在相同抽采时间下留有空白带面积明显小于10×5,而且它们在消除空白带所需的时间上也少于10×5,由此看出10×5布孔方式最不利于消突;8×6钻孔布置所需钻孔施工工程量最少,而7×7钻孔工程量最多;7×7布孔方式的单孔平均抽采瓦斯纯量略高于8×6,而10×5布孔方式单孔平均抽采瓦斯纯量最低。结合数值模拟和现场试验结果得出,采用8×6钻孔布置方式最优。该研究结果对煤矿井下穿层钻孔设计具有一定的指导作用。     

瓦斯排放过程中煤体有效应力规律的实验研究

以潞安矿区3号煤层煤为样本,在实验的基础上,研究了瓦斯排放过程中煤体孔隙压力、有效应力的变化规律,揭示了煤体孔隙压力、有效应力以及等效孔隙压系数随时间的变化规律。实验结果表明,煤体的有效应力与瓦斯排放时间服从对数规律,即iσ=ailn（t）＋iσ0;煤体的等效孔隙压系数与瓦斯排放时间服从对数规律,即α=α0-cln（t）,并且在此过程中,煤体的等效孔隙压系数值是瓦斯排放时间的函数。实验结果对研究煤层中瓦斯的流动规律以及煤层气的开发具有重要的参考价值。     

卸压(排放)钻孔破坏半径的数值模拟分析

为获得卸压(排放)钻孔破坏半径的计算表达式,利用RFPA2D数值模拟软件,模拟了不同煤层强度、不同煤层压力、不同孔径对钻孔破坏半径的影响,通过理论分析和回归分析得出了钻孔破坏半径的变化规律。通过多个方案数值模拟,定量得出了破坏半径与煤层压力呈幂指数关系,与钻孔有效直径呈对数关系,与煤层强度呈反比;所得出的钻孔破坏半径的表达式可用于不同条件下计算瓦斯排放钻孔的有效排放半径和卸压钻孔的有效卸压半径。结果对于钻孔卸压防治矿井动力现象有重要的理论指导意义。     

超前钻孔在掘进工作面的应用

本文主要针对透气性较差的煤层,在其掘进落煤中(炮掘、综掘)短时间内瓦斯超限问题,采取打超前释放瓦斯钻孔的措施,以避免掘进落煤瓦斯超限。     

自聚焦透镜的有效半径和有效数值孔径

研究自聚焦透镜的有效半径和有效数值孔径,得到了物距和数值孔径间的关系并计算了物距、数值孔径和分辩率,可作为自聚焦透镜列阵中透镜长度选择的依据之一。     

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。     

液态CO2爆破钻孔布置参数优化

为增加低渗透煤层透气性,优化液态CO2相变爆破钻孔布置参数,利用岩石损伤力学,对液态CO2相变爆破后应力波在煤体中的衰减、煤体损伤程度和致裂半径形成进行研究,分析CO2气爆增透的机理;采用ANSYS/LS-DYNA软件建立煤体气爆损伤模型,模拟爆破后钻孔周围煤岩损伤演化规律,基于损伤分布特征,确定爆破孔最优化布置参数....