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沿空留巷工作面新老采空区瓦斯综合抽采技术

能源与环保 2024年第1期46卷 76-79,85页

作者：王树军李乾荣山西兰花集团东峰煤矿山西晋城048400 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000

近年来沿空留巷应用愈加普遍,但在应用中挡矸支架在方便挂模注模的同时,形成抽屉式的半封闭空间,容易积聚瓦斯。此外,由于无煤柱隔离,首采面到末采面会逐渐形成一个大采空区。老采空区瓦斯受到二次甚至多次采动影响,连通新采空区积聚瓦... 详细信息

近年来沿空留巷应用愈加普遍,但在应用中挡矸支架在方便挂模注模的同时,形成抽屉式的半封闭空间,容易积聚瓦斯。此外,由于无煤柱隔离,首采面到末采面会逐渐形成一个大采空区。老采空区瓦斯受到二次甚至多次采动影响,连通新采空区积聚瓦斯一并快速涌出,导致瓦斯超限风险频发,甚至酿成瓦斯事故。为此,进一步优化了长钻孔瓦斯治理技术,一方面,采用走向高位钻孔抽采裂隙带瓦斯;另一方面,施工倾向高位钻孔至老采空区顶板裂隙带,持续抽采新老采空区瓦斯,最大限度降低采空区及其顶板裂隙带瓦斯存量。通过新老采空区瓦斯综合抽采,工作面瓦斯治理效果显著。

关键词：沿空留巷高位钻孔上隅角采空区瓦斯

基于偏Y型通风条件下采空区瓦斯抽采技术研究

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煤炭技术 2023年第2期42卷 131-134页

作者：张锋中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037

为了研究综放工作面上隅角瓦斯超限原因及提高工作面上隅角瓦斯超限治理效果,以保德煤矿81505工作面为研究对象,结合工作面回采工艺参数,提出了偏Y型通风方式,利用有限元软件FLUENT模拟研究了工作面采空区瓦斯流场分布特点,在此基础上... 详细信息

为了研究综放工作面上隅角瓦斯超限原因及提高工作面上隅角瓦斯超限治理效果,以保德煤矿81505工作面为研究对象,结合工作面回采工艺参数,提出了偏Y型通风方式,利用有限元软件FLUENT模拟研究了工作面采空区瓦斯流场分布特点,在此基础上提出了大直径水平钻孔抽采采空区瓦斯工艺:即在备采工作面上顺槽通过施工水平钻孔接通采空区,进行采空区瓦斯抽采。研究结果表明:在保证工作面足够配风量条件下,大直径水平钻孔瓦斯抽采浓度3.2%~10.2%,抽采量5.4~23.6 m^(3)/min,工作面上隅角瓦斯浓度不超过0.58%,回风巷瓦斯浓度不超过0.49%。确保了工作面安全高效生产。

关键词：采空区瓦斯数值模拟上隅角偏Y型通风大直径钻孔

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采空区瓦斯涌出强度对其流动规律的影响研究

安全与环境学报 2019年第6期19卷 1963-1970页

作者：戴林超曹偈赵旭生王然中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室

为准确掌握煤矿井下采空区瓦斯分布及流动规律,自主研制了常压块煤瓦斯解吸测定装置,开展了不同尺寸块煤瓦斯长时间解吸试验,分析了块煤尺寸对瓦斯解吸量、解吸速率的影响,建立了不同涌出源的采空区瓦斯涌出强度模型,并利用COMSOL Multi... 详细信息

为准确掌握煤矿井下采空区瓦斯分布及流动规律,自主研制了常压块煤瓦斯解吸测定装置,开展了不同尺寸块煤瓦斯长时间解吸试验,分析了块煤尺寸对瓦斯解吸量、解吸速率的影响,建立了不同涌出源的采空区瓦斯涌出强度模型,并利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件模拟分析了U形回风条件下不同涌出强度对采空区瓦斯流动的影响。结果表明,1)不同尺寸块煤(3 cm、5 cm、8 cm、13 cm)的累计瓦斯解吸量随时间延长均呈现增大趋势,在前期变化较为明显,随着时间的推移,瓦斯解吸量逐渐趋于稳定,且累计瓦斯解吸量随块煤尺寸增大呈现增长趋势;不同尺寸块煤解吸速率与时间存在负指数函数关系,且块煤尺寸越小,其初始瓦斯解吸速率与解吸速率衰减系数的平均值(试验前40d)也越大。2)在U形回风条件下,不同涌出强度模型将导致采空区瓦斯体积分数随时间呈现不同的变化趋势,采用瓦斯涌出衰减模型时,瓦斯体积分数随时间推移呈先增大后减小的变化趋势;采用均匀恒定模型时,瓦斯体积分数随时间推移先增大后趋于平缓。因此,为准确预测采空区瓦斯分布特征,制定合理高效的抽采方案,应充分考虑瓦斯涌出强度的影响。

关键词：安全工程采空区瓦斯块煤解吸涌出强度流动规律

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地面钻孔抽采采空区瓦斯效率影响因素

煤炭学报 2009年第7期34卷 942-946页

作者：李日富梁运培张军重庆大学资源与环境科学学院重庆400037 煤炭科学研究总院重庆研究院重庆400037

通过对比研究淮南矿业集团各矿区试验钻孔抽采数据,在明确地面钻孔抽采瓦斯机理的基础上,运用理论分析及数值模拟的手段,分析总结了地面钻孔抽采采空区瓦斯效率的影响因素,并针对具体影响因素提出了提高钻孔抽采效率的相关建议.研究结... 详细信息

通过对比研究淮南矿业集团各矿区试验钻孔抽采数据,在明确地面钻孔抽采瓦斯机理的基础上,运用理论分析及数值模拟的手段,分析总结了地面钻孔抽采采空区瓦斯效率的影响因素,并针对具体影响因素提出了提高钻孔抽采效率的相关建议.研究结果表明：地面钻孔抽采效率影响因素可以分为自然客观因素和钻孔施工参数两大类.加强采空区漏风控制,把地面钻孔布置在靠近回风巷一侧,抽采负压控制在40-60 kPa之间,钻孔间距保持在200-300 m,管道内气体流速在10 m^3/s左右有利于提高钻孔抽放效率.

关键词：地面钻孔采空区瓦斯抽采自然因素参数因素

双切顶成巷条件下采空区瓦斯综合治理体系研究

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能源与环保 2023年第10期45卷 32-36,43页

作者：刘玉平年军赵博吕晓波邓春生华晋焦煤有限责任公司沙曲一号煤矿山西吕梁033300 太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030002 山西焦煤集团有限责任公司博士后工作站山西太原030021

为了探索双切顶成巷条件下采空区瓦斯综合治理方法,采用理论分析、数值模拟等方法,对双切顶成巷条件下顶板运移规律和采空区瓦斯分布规律进行研究,并提出了双切顶成巷条件下采空区瓦斯综合治理体系。研究结果表明,由于基本顶被切断,基... 详细信息

为了探索双切顶成巷条件下采空区瓦斯综合治理方法,采用理论分析、数值模拟等方法,对双切顶成巷条件下顶板运移规律和采空区瓦斯分布规律进行研究,并提出了双切顶成巷条件下采空区瓦斯综合治理体系。研究结果表明,由于基本顶被切断,基本顶及其控制的覆岩充分垮落,采空区垮落带高度明显增加。当工作面回采过后,在预裂爆破切顶的影响下,与传统开采方法相比,采空区顶板岩层更快垮落,采空区上覆岩层更快趋于稳定;超高位裂隙带、靠近沿空留巷胶带巷处以及靠近采空区后部尾巷处为瓦斯主要聚集区域。4502工作面综合采用高位定向长钻孔抽采、留巷顶管抽采和采空区后补切眼钻孔抽采等方式,对采空区瓦斯进行治理,有效解决了采空区瓦斯超限问题。

关键词：双切顶成巷顶板裂隙采空区瓦斯综合治理体系

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采空区瓦斯地面定向钻井抽采效果分析

煤炭工程 2019年第11期51卷 42-45页

作者：郭向前李超张奡胡胜勇刘应科康建宏晋煤集团煤与煤层气共采国家重点实验室山西晋城048000 山西蓝焰煤层气集团有限责任公司山西晋城048000 太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

为了解决井下工作面瓦斯超限的问题并提高采空区瓦斯抽采效果,采用理论分析与现场实测相结合的方法,通过分析整个回采过程中地面定向钻井抽采采空区瓦斯的浓度和纯流量随工作面推进距离的变化,研究了水平轨迹与采煤工作面回风巷交叉且... 详细信息

为了解决井下工作面瓦斯超限的问题并提高采空区瓦斯抽采效果,采用理论分析与现场实测相结合的方法,通过分析整个回采过程中地面定向钻井抽采采空区瓦斯的浓度和纯流量随工作面推进距离的变化,研究了水平轨迹与采煤工作面回风巷交叉且竖直轨迹倾斜向下的地面定向钻井随井下工作面推进的瓦斯抽采效果。研究结果表明:当工作面推进至距切眼约600~810m时,地面定向钻井抽出的瓦斯浓度和纯流量均最高,分别为1135m^3/h和75.5%,并由此确定了瓦斯富集区所对应的最佳井位和层位。对地面定向钻井和地面垂直钻井等采空区瓦斯抽采技术井位层位的确定具有很大的指导意义。

关键词：采空区瓦斯地面定向钻井瓦斯抽采瓦斯富集区

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东大煤矿采空区瓦斯抽放设计与应用

山东煤炭科技 2022年第1期40卷 109-111页

作者：景贺晋能控股晋城煤炭事业部宏圣建筑工程有限公司山西晋城048000

为治理采空区瓦斯涌出量过多导致回采工作面瓦斯浓度超限问题,对东大煤矿14151工作面采空区瓦斯抽放钻孔参数进行设计。随着工作面的推进,在采空区会形成冒落拱,在冒落拱附近裂隙较为发育,高位钻孔布置层位应在冒落带上方,裂隙带中下部... 详细信息

为治理采空区瓦斯涌出量过多导致回采工作面瓦斯浓度超限问题,对东大煤矿14151工作面采空区瓦斯抽放钻孔参数进行设计。随着工作面的推进,在采空区会形成冒落拱,在冒落拱附近裂隙较为发育,高位钻孔布置层位应在冒落带上方,裂隙带中下部位,每个钻场布置8个抽采钻孔,钻场间距取60 m。通过设计合理钻孔参数可以有效地提高瓦斯抽采效果。

关键词：采空区瓦斯高位抽放裂隙带

走向高位抽采巷抽采采空区瓦斯技术的应用与分析

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能源技术与管理 2023年第5期48卷 48-50页

作者：谢长帅河南平宝煤业有限公司河南许昌461700

为了解决综采工作面采空区瓦斯向回采空间和回风隅角涌出而造成的局部瓦斯积聚和超限问题,沿煤层顶板裂隙发育带施工走向高位抽采巷,对采空区瓦斯进行抽采。通过对走向高位抽采巷抽采采空区瓦斯效果和对回风流、回风隅角瓦斯浓度的影响... 详细信息

为了解决综采工作面采空区瓦斯向回采空间和回风隅角涌出而造成的局部瓦斯积聚和超限问题,沿煤层顶板裂隙发育带施工走向高位抽采巷,对采空区瓦斯进行抽采。通过对走向高位抽采巷抽采采空区瓦斯效果和对回风流、回风隅角瓦斯浓度的影响分析,得出走向高位抽采巷末端进入采空区40 m左右时,抽采效果达到峰值,并基本稳定,解决了综采工作面生产期间回风流、回风隅角瓦斯治理难题,杜绝了瓦斯超限事故。

关键词：走向高位抽采巷采空区瓦斯抽采效果风排瓦斯量影响分析

大佛寺煤矿采空区瓦斯对煤低温氧化特性的影响

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中国资源综合利用 2022年第5期40卷 63-66页

作者：李昔遥高峰王正杨云成刘乐陕西新泰能源有限公司陕西彬州713500

为研究大佛寺煤矿采空区瓦斯对煤氧化特性的影响,本文采用吸附常数测定、C80微量热仪和程序升温对长焰煤进行测试,研究长焰煤的吸附、热效应以及指标气体特征。研究发现,长焰煤对气体的吸附能力排序为CH_(4)>N_(2)>O_(2),煤对不同气体... 详细信息

为研究大佛寺煤矿采空区瓦斯对煤氧化特性的影响,本文采用吸附常数测定、C80微量热仪和程序升温对长焰煤进行测试,研究长焰煤的吸附、热效应以及指标气体特征。研究发现,长焰煤对气体的吸附能力排序为CH_(4)>N_(2)>O_(2),煤对不同气体的吸附能力随压力增加而增大,单位体积分子数量越多,越容易被吸附;C80微量热仪测定结果表明,随着温度升高,热流先降低后快速增加,瓦斯对低温氧化放热量有抑制作用,随着瓦斯浓度增加,煤对瓦斯的吸附能力高于O_(2),可以有效减缓煤氧复合反应;随着瓦斯浓度升高,CO与CO_(2)产生量、耗氧速率均持续降低,但煤的表观活化能逐渐增加。

关键词：采空区瓦斯煤自燃瓦斯吸附氧化放热指标气体