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题名煤矿分层开采工作面立体式瓦斯抽采技术及应用
被引量：6
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作者
郑飞
付军辉
王然
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机构
晋能控股煤业集团沁秀公司岳城煤矿
中煤科工集团重庆研究院有限公司
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出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2021年第6期77-81,共5页
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基金
天地科技创新创业资金专项(2020-TDMS012)
山西省揭榜招标项目(20201101101)。
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文摘
为解决煤矿分层开采下分层回采过程中工作面上隅角或回风巷瓦斯超限的难题,通过分析采煤工作面瓦斯治理要求,研发了分层开采井上下立体式瓦斯抽采技术,其涵盖地面井预抽、工作面顺层钻孔抽采和采动区地面井抽采、高位钻孔抽采及采空稳定区瓦斯抽采。根据准备煤量、回采煤量,以及不同回采时期,提出了具备接续的综合立体式瓦斯抽采实施方法及技术体系。该技术在山西晋城岳城煤矿的应用结果表明:采用综合立体式瓦斯抽采优化布置后,采动区地面井平均抽采瓦斯流量为1.15万m^(3)/d,平均抽采瓦斯浓度为44.5%,工作面推至地面井附近时抽采瓦斯纯流量显著增大,地面井在采煤工作面回采阶段抽采瓦斯总量约为245.5万m^(3);同时,井下高位钻孔单孔平均抽采瓦斯浓度为80.61%,平均抽采瓦斯纯流量为1.33 m^(3)/min,平均运行时间约60 d,平均单孔抽采瓦斯总量为11.65万m^(3);采动稳定区埋管平均抽采瓦斯纯流量为0.29 m^(3)/min,抽采瓦斯总量约为200.8万m^(3)。在立体式联动抽采瓦斯措施下,回采过程中回风巷的瓦斯浓度在0.50%以下,工作面回风巷瓦斯浓度平均降幅为58.8%,上隅角瓦斯浓度平均降幅为56.0%,保障了煤矿生产安全。
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关键词
分层开采
立体式联动抽采
采动抽采
高位钻孔
埋管抽采
瓦斯治理
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Keywords
slicing mining
three dimensional linkage drainage
mining induced drainage
high level drilling
buried pipe drainage
gas control
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分类号
TD712.6
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名基于底板岩巷全生命周期瓦斯治理技术研究
被引量：4
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作者
翟成
唐伟
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机构
中国矿业大学安全工程学院
中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第6期95-103,167,共10页
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基金
国家杰出青年科学基金项目(51925404)。
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文摘
对于缺乏开采保护层条件的矿井,底板岩巷条带预抽煤层瓦斯是主流瓦斯治理方法。分析指出底板岩巷在实际应用中存在空间层位选择差异较大、穿层冲孔致煤巷围岩稳定性差、底板岩巷掘进造价高且利用效率低等问题。以底板岩巷为基础,考虑整个煤炭生产过程中的瓦斯问题,提出了基于底板岩巷全生命周期瓦斯治理技术,形成了“层位优选-穿层冲孔-穿层注浆-采动抽采-矸石回填”五位一体的瓦斯综合治理模式。以首山一矿为例,通过测定采煤工作面地层的岩石力学性质,基于数值方法分析了巷道掘进和工作面回采条件下底板岩巷的稳定性,根据围岩损伤特征和采动围岩应力分布,确定了将底板岩巷布置在采煤工作面运输巷下部16 m、与上部运输巷内错1 m位置。对底板岩巷穿层水力冲孔钻孔布置进行优化,设定了组间距6.4 m、每组按单双号交错打孔的方案,通过测定水力冲孔钻孔残余瓦斯压力得出水力冲孔有效影响范围超过4 m,钻孔瓦斯浓度较高、衰减较慢,条带预抽效果良好。通过穿层注浆技术改善上部破碎煤体性质,钻孔窥探显示经过穿层注浆加固后的煤体强度提高、破碎程度降低,巷帮变形量监测结果表明巷道围岩整体稳定性较好、煤层强度提高,钻屑量监测结果表明注浆加固范围超过5 m,有效降低了巷道掘进的突出危险性。通过底板岩巷穿层钻孔,对工作面回采期间采动卸压瓦斯进行抽采,发现采动有效影响范围为采煤工作面前方50 m,采动影响区内瓦斯抽采效果良好,采煤工作面风流瓦斯体积分数降低至0.45%以下,有效降低了采煤工作面瓦斯浓度。回采结束后,设计了底板岩巷矸石回填方法,以降低矸石出井成本,提高巷道利用效率。
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关键词
底板岩巷
全生命周期
瓦斯综合治理
条带预抽瓦斯
穿层水力冲孔
穿层注浆
采动抽采
矸石回填
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Keywords
floor rock roadway
full-life cycle
comprehensive gas treatment
strip pre-extraction of gas
through layer hydraulic punching
through layer grouting
through layer grouting
gangue backfill
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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