底板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯优势分析

介绍了岩巷穿层抽放钻孔的特点,以鹤壁十矿1307底板抽放巷作为试验点,分别采用4种穿层抽放钻孔施工工艺进行瓦斯抽放。通过对每种工艺瓦斯抽放参数的观测和比较,优化了鹤壁十矿1307底板岩巷穿层抽放钻孔施工工艺,提高了瓦斯的抽出率,安全和经济效益明显。

针对近距离上保护层工作面开采期间瓦斯涌出量大的问题,通过分析近距离上保护层底板煤岩层采动效应与被保护层瓦斯越流规律,提出近距离上保护层底板岩层钻孔瓦斯抽采技术。在资江煤矿3527保护层工作面进行了现场试验,结果表明:底板岩层钻孔最大瓦斯抽采体积分数50%,瓦斯抽采纯量0.81~2.03m3/min,平均1.47m3/min,并确定了底板岩层钻孔的有效抽采范围,该方法实现了保护层工作面的瓦斯防治。

针对构造型近距离煤层群的地质条件,建立了构造区底板瓦斯抽放巷屈曲破坏的力学模型。通过计算得出结论:当巷道顶底板所受轴向压力大于0.8倍使梁达到屈曲的最小轴向压力时,变形明显增大;顶底板变形破坏导致两帮出现压缩破坏;巷道围岩破坏的发展与支承压力转移程度密切相关。结合力学分析、理论研究和矿井巷道围岩与开采环境条件,提出了底煤层开采动压产生裂隙导通上煤层瓦斯通道的底板瓦斯抽放巷控制机理与支护新技术,确定近距离煤层群两工作面巷道的相对距离为35m,达到了近距离煤层群巷道掘进与工作面开采的瓦斯立体抽采的要求,既控制了瓦斯浓度,实现了安全开采,又保证了民用瓦斯用量。

根据矿山压力及瓦斯涌出规律总结,对近距离煤层群利用下煤层采面回风巷作底板瓦斯抽放巷布置的可行性、合理性、经济性进行了探讨。

1 《通风安全学》教案 杨运良 第一章矿井空气（2学时） 1序言（15--20分钟） 1．1采矿工业在国民经济中的重要性 1．2矿山通风安全工作的重要性 保障矿井安全生产，保护工作人员的健康和生命安全。 1．3本课程要解决的问题 通风系统设计与日常通风技术管理问题 矿山五大灾害防治理论与技术、事故抢险救灾问题 1．4学习本课程对今后工作的作用和益处 在矿山工作 在非矿山部门工作 1．5教材介绍 《通风安全学》张国枢主编中国矿业大学出版社（2000） 1．6学习要求 1．7参考书与有关文献 [1]矿井通风与安全吴中立编中国矿业大学出版社 [2]矿井通风与空调赵以蕙主编中国矿业大学出版社 [3]《煤矿安全规程》（2001版） [4]学术刊物：《煤矿安全》、《煤炭学报》等 1．8作业要求 2 1．9辅导时间安排 2本节课内容的引入（5

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4m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。

为了更高效地抽放煤层覆岩裂隙及离层的瓦斯,对煤层顶板水平长钻孔的层位选择,参数确定,布置形式,钻场的设计要求,钻机、钻杆、钻头的选择以及钻进工艺参数的合理控制进行了试验研究。试验证明走向长钻孔的抽放效果很大程度上取决于钻孔所处的层位,只要保证钻孔在工作面采空区的裂隙带延伸,并采用合理的钻进工艺参数,尽量延长有效抽放长度和采取有效的抽放参数,就能取得理想的抽放效果。这可以解决上邻近层和采空区的瓦斯抽放问题。

根据铁法煤业集团小青矿在w2705工作面采用顶板水平长钻孔瓦斯抽采技术进行瓦斯抽放的效果分析,证明顶板水平长钻孔技术瓦斯抽放效果好,能很好的解决薄煤层刨煤机工作面瓦斯时常超限的问题,收到了良好的安全效益和经济效益。

基于传统井下煤层瓦斯含量直接测定法实际应用中受取芯操作工艺制约,样品暴露时间较长,影响测试结果的准确性,提出了钻孔风排钻屑煤层瓦斯含量测试方法,在不同地区的对比试验结果显示,风排法显著缩短煤样暴露时间,减少了损失气量计算误差,为研究煤层瓦斯含量井下直接测试方法进行了有意的探索。

介绍了使用引进千米钻机在大宁煤矿井下实现沿煤层千米枝状长钻孔的成孔试验,最长的vld定向钻孔达到了1005m(深度)。进行了千米枝状长钻孔抽采瓦斯的工艺技术研究及相应的抽采效果考察,并取得了良好的效果。大宁矿首采面经过近2a的预抽,预抽率达到49%,矿井的瓦斯抽采率达到70.35%。

在煤矿生产掘进过程中,由于邻近层层间距较小,在开采过程中,邻近层瓦斯随采动裂隙涌入,导致巷道瓦斯涌出较大。寺河煤矿通过千米钻机施工穿层钻孔,释放底抽岩巷顶板以上3~#煤的瓦斯,瓦斯得到了有效控制。但是,在离底抽岩巷底板2～3m处的5~#煤层,通过千米钻孔常规施工技术释放瓦斯效果不理想,没有从根本上解决5~#煤层的瓦斯问题。通过对成孔和瓦斯抽放浓度进行数据分析,找出不足之处,然后进行工艺技术革新,并不断试验,直至工艺成熟,解决了5~#煤层瓦斯问题的最佳施工技术,有效提升了人均工效和矿井安全生产。

为改进单一高瓦斯低透气性煤层近水平瓦斯抽采钻孔密封技术,开发了"强弱强"带压封孔技术,并在常村矿n1-3工作面进行了实际应用。实践结果表明:"强弱强"带压封孔技术效果显著,比同等条件下的普通封孔方法密封效果成倍提高,钻孔瓦斯抽采体积分数由之前的26%~33%增加到现在的61%~64%,单孔470m3瓦斯累积抽采时间由之前的10d缩短为现在的3d。该技术实施后,常村矿n1-3机巷瓦斯抽采钻孔体积分数和累积抽放量显著提高,为高瓦斯钻孔密封提供了一种新的方法,具有显著的经济和社会效益。

1 1402底抽巷穿层钻孔预抽1404工作面瓦斯抽采施工设计 一、编制目的 根据新田煤矿采掘接替计划，按照通防部下发的1402底抽巷瓦斯管编 号44-104#中间穿层钻孔预抽1404回采区域中部煤层瓦斯钻孔设计，现从 1402底抽巷施工穿层钻孔预抽1404工作面中部瓦斯。加强1404工作面4# 煤瓦斯抽采工作，消除回采期间瓦斯超限事故，杜绝煤与瓦斯突出事故的 发生，落实“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针。为了保 证安全顺利的施工，特编制1402底抽巷穿层钻孔预抽1404工作面瓦斯抽 采施工设计。 二、概况 1、巷道概况 1402底抽巷位于北翼三条大巷以北，东部为1402工作面，西部为1404 工作面，走向长度1170m，该巷道支护方式为：锚网+w钢带大托盘+锚索支 护。巷道方位角305o，设计为直墙半圆拱形，净宽为4.2m，净高为3.

介绍了底板岩巷穿层钻孔和水力冲孔消突技术的施工设计、试验研究内容和水力冲孔消突技术的效果,提出了水力冲孔的施工要领、水力冲孔及其消突机理,研究表明,采用底板岩巷穿层钻孔与水力冲孔区域消突措施,可有效的消除突出应力,大幅度的增加煤层的透气性,保障了工作面的安全高效回采。

基于对抽采过程中瓦斯流动基本特征的研究和理论分析,建立了瓦斯抽采的流动模型,提出了利用数值模拟方法来确定顺层平行钻孔瓦斯抽采效果的预测方法,并在此基础上提出了达到既定效果所需钻孔布置参数的确定方法,同时进行了实例计算。该方法的提出将有助于煤矿瓦斯涌出的治理和井下煤层气的开发。

东二回北帮钻场瓦斯抽放钻孔设计 一、现场概况： 东二回毛断面为：5.7m*4.3m，断面积为24.51m2；东二回九横川至十一横 川长度为230m,为保证东二回北帮瓦斯含量降到8m3/t以下，现对东二回北帮进 行瓦斯抽放。 二、钻孔布置及参数 1、钻孔布置地点； （1）东二回九横川至十一横川北帮作为钻孔布置地点。 2．钻孔参数： 东二回北帮钻场共设计690个抽放钻孔：按五花眼布置，分为上、中、下三 排，上排230个，下排230个，中排230个平均分布，间距0.4m，排距1m，上 排钻孔中心距底板1.6m；中排钻孔中心距底板1.2m；下排钻孔中心距底板0.8m， 上排、中排、下排钻孔倾角向下1—3度，方位角0度，孔径94mm,钻孔深度104m。 三、施工机具： 钻孔施工用k5型钻机，钻机施工严格按照《钻机操作规程》。 四、区域瓦斯含量及预计抽放量

分析了煤层顶板抽放瓦斯流场分布和瓦斯抽放的关键技术的基础上,针对首采煤层采取了综合抽放瓦斯的方法,并对抽放方法进行了抽放效果及经济效益方面对比,得出采用高抽巷抽放瓦斯效果最好。

针对洛阳义安矿业有限公司大埋深顺槽底板预抽瓦斯巷掘进难题,选用全硬岩综掘成套设备掘进巷道,设计施工工艺,采用锚网喷+锚索联合支护方式维护巷道。现场实践表明,该施工工艺效果良好,可在该矿其他掘进巷推广应用。

以贵州盘县邦达公司红果煤矿20121综采工作面为例，介绍底板瓦斯抽放巷在开采12#高瓦斯突出煤层中的成功应用。

安徽某矿7煤层具有突出危险性,为保证其安全采掘,必须选取合适的瓦斯灾害综合治理模式对煤层瓦斯进行治理,而底板岩巷网格穿层钻孔瓦斯抽采模式是目前单一突出煤层区域性瓦斯治理的一个主要方法。首采工作面试验区内通过底板岩巷网格穿层钻孔预抽煤层瓦斯,但效果不理想。因此,通过理论推导瓦斯流动微分方程的解析解,并应用多物理场耦合软件建立钻孔瓦斯抽放径向流动模型,对其穿层抽采钻孔间距进行优化研究。结果认为,对于单一钻孔,若有效抽采时间为3个月,7煤层的有效瓦斯抽采半径为1.2m;若有效抽采时间为6个月,则7煤层的有效瓦斯抽采半径为1.5m。对于密集钻孔,当钻孔间距不超过5m时,可以在6个月内有效地将煤层瓦斯压力降至临界值以下,抽放效果是比较理想的。

随着国内煤矿开采技术的不断提高,如何提高开采量及提高开采的效率问题摆在我们面前,随着国家提出了"可保尽保,应抽尽抽"的战略方针,在这个战略方针的指导下,国内各大型煤矿对原煤的开采技术进行了技术挖潜和技术革新,研制成了底板巷穿层钻孔技术,该项技术对煤巷掘进过程中,煤瓦斯突抽放的效果显著,确保矿井的稳产、高产及安全生产。

煤炭是当前社会发展中不可缺少的基础性能源,在工业生产、加工和制造等诸多领域都发挥着不可替代的作用。随着近年来国民经济的飞速发展,各生产企业和单位对于煤炭用量需求也日益增长,这就对煤炭开采提出了新的技术和产量要求,与此同是对于煤炭开采安全也提出了更高的要求。瓦斯抽防技术作为目前煤矿资源开采中最为常见的技术方法,受到人们的高度重视。本文首先介绍了瓦斯抽放技术在煤矿安全生产中的作用与意义,并提出了其相关的评价效果与防范措施。