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采空区瓦斯抽采高位钻孔施工技术及发展趋势 被引量:124
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作者 孙荣军 李泉新 +1 位作者 方俊 许超 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第1期94-99,213,共7页
为了解决采用专用巷道和埋管法抽采工作面采空区瓦斯存在的施工成本高、效率低等问题,基于顶板高位钻孔抽采采空区和上隅角瓦斯抽采技术原理,提出由预抽钻孔和高位钻孔构建的煤与瓦斯共采体系,分析了现有回转钻进技术和滑动定向钻进技... 为了解决采用专用巷道和埋管法抽采工作面采空区瓦斯存在的施工成本高、效率低等问题,基于顶板高位钻孔抽采采空区和上隅角瓦斯抽采技术原理,提出由预抽钻孔和高位钻孔构建的煤与瓦斯共采体系,分析了现有回转钻进技术和滑动定向钻进技术施工高位钻孔的优点和不足,介绍了最新开发的复合定向及大直径回转扩孔钻进技术方法与试验应用情况,高位定向钻孔成孔深度达到1 026 m,成孔直径达到153 mm;同时针对当前高位定向钻孔存在的一次成孔直径小、二次回转扩孔速度慢、裸孔完孔易堵塞瓦斯抽采通道等问题,提出大直径一次成孔技术、复合扩孔钻进技术和筛管完孔技术的发展趋势,以进一步提高高位定向钻孔的一次成孔直径、钻进效率、钻孔深度和钻孔利用时间,降低施工风险,提高高位钻孔经济性和瓦斯抽采效果。 展开更多
关键词 采空区瓦斯抽采 高位钻孔 复合定向钻进 大直径一次成孔 复合扩孔 筛管完孔技术
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跨工作面采空区瓦斯抽采技术研究 被引量:7
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作者 李乾荣 王兆丰 +2 位作者 王树军 安丰华 田兴润 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第5期90-95,146,共7页
Y型通风连续回采工作面采用沿空留巷技术提高煤炭采出率,随着工作面回采,采空区会扩大、连通,回风隅角和挡矸架内风流不畅,瓦斯不仅容易积聚,还很难稀释吹散,导致超限报警频繁。目前针对回风隅角和挡矸架内瓦斯积聚问题的解决方案,无法... Y型通风连续回采工作面采用沿空留巷技术提高煤炭采出率,随着工作面回采,采空区会扩大、连通,回风隅角和挡矸架内风流不畅,瓦斯不仅容易积聚,还很难稀释吹散,导致超限报警频繁。目前针对回风隅角和挡矸架内瓦斯积聚问题的解决方案,无法实现对采空区的持续抽采,且抽采能力较为分散,难以保证治理效果。针对Y型通风连续回采工作面采空区瓦斯治理难题,以东峰煤矿3202工作面为工程背景,提出一种跨工作面采空区瓦斯抽采技术。在相邻工作面的回风巷内施工定向长钻孔至采空区顶板断裂带,定向长钻孔抽采管路在工作面回采后无需撤管,可持续抽采采空区瓦斯,最大限度降低采空区及其顶板断裂带瓦斯存量,形成跨工作面,对采空区瓦斯进行抽采,减少了相邻采空区积聚瓦斯,有效防止顶板大面积垮落时采空区瓦斯突然扇出带来的瓦斯灾害。试验结果表明:跨工作面钻孔距离巷道顶板30~40 m,跨工作面定向长钻孔终孔位置在水平方向上距轨道巷20~40 m时抽采效果理想;施工定向长钻孔至采空区顶板断裂带,持续抽采采空区瓦斯,挡矸架内的瓦斯体积分数由0.67%降至0.22%,回风流瓦斯体积分数由0.47%降至0.18%,回采期间3202工作面瓦斯体积分数保持在0.6%以下。跨工作面采空区瓦斯抽采技术为采空区的瓦斯抽采方式提供了新思路。 展开更多
关键词 Y型通风连续回工作面 定向长钻孔 跨工作面采空区瓦斯抽采 回风隅角 档矸架
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厚煤层采空区定向长钻孔抽采瓦斯参数优选 被引量:3
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作者 袁圣秋 《能源技术与管理》 2024年第2期45-49,共5页
针对曙光煤矿2304工作面采空区瓦斯积聚导致巷道瓦斯浓度较高的问题,基于“O”形圈理论和“竖三带”分区理论,分析得出了瓦斯气体渗流效率横向和纵向最大区域分别位于承压碎胀区内和裂隙区内,理论确定了其重合区域为大直径长钻孔终孔位... 针对曙光煤矿2304工作面采空区瓦斯积聚导致巷道瓦斯浓度较高的问题,基于“O”形圈理论和“竖三带”分区理论,分析得出了瓦斯气体渗流效率横向和纵向最大区域分别位于承压碎胀区内和裂隙区内,理论确定了其重合区域为大直径长钻孔终孔位置抽采最佳区域,最终采用数值计算方法定量分析了2304工作面钻孔不同层位和不同间距对抽采效果的影响。结果表明:当钻孔位于顶板上方38 m、水平距离回风巷20 m、钻孔间距6 m时,上隅角和回风巷瓦斯浓度分别为0.21%和0.14%,较之优化前分别降低了68.9%和70.4%,抽采平均浓度达到51.12%,抽采总纯量达到了18.6 m^(3)/min。综合得出,优化后的抽采方案在保证巷道瓦斯浓度较低的同时,大幅提升了抽采效率。 展开更多
关键词 采空区瓦斯抽采 长钻孔 “O”形圈理论 方案优化
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布尔台矿综放工作面采空区瓦斯运移规律及瓦斯抽采优化研究 被引量:20
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作者 周爱桃 张蒙 +1 位作者 王凯 陶博 《矿业科学学报》 2020年第3期291-301,共11页
采空区涌出瓦斯是采煤工作面瓦斯重要来源之一,合理的采空区抽采方案可有效解决工作面瓦斯超限问题。本文结合数值模拟与现场应用对神东布尔台矿42号上煤层综放工作面采空区瓦斯插管抽采系统进行优化。首先,利用流体模拟软件FLUENT模拟... 采空区涌出瓦斯是采煤工作面瓦斯重要来源之一,合理的采空区抽采方案可有效解决工作面瓦斯超限问题。本文结合数值模拟与现场应用对神东布尔台矿42号上煤层综放工作面采空区瓦斯插管抽采系统进行优化。首先,利用流体模拟软件FLUENT模拟采场瓦斯运移特征,考虑了采空区遗煤解吸和上邻近层的瓦斯涌出,揭示了采空区瓦斯浓度分布规律,并分析了抽放口与回风隅角距离、抽采负压和不同配风比对抽采效果的影响,提出抽采优化方案。然后,将优化方案进行现场应用,重点考察了抽放口与回风隅角距离和抽采负压,得出当插管间距为70 m、抽采负压为12~18 kPa时,抽采效果较好。研究结果对高产高效低瓦斯矿井采空区瓦斯抽采方案优化具有理论和现实意义。 展开更多
关键词 综放工作面 采空区瓦斯抽采 遗煤解吸 数值模拟 现场应用
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回采工作面采空区埋管抽采瓦斯模拟研究 被引量:5
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作者 曹文超 刘军 陈雪明 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第7期206-208,共3页
根据采空区瓦斯分布及流动规律理论建立瓦斯流动数学模型,模拟研究采空区不同位置瓦斯浓度分布情况,调整风量、埋管深度和埋管高度等参数模拟分析。结果表明:改变风量对于上隅角瓦斯浓度变化影响不显著,得出不同埋管长度和埋管高度与上... 根据采空区瓦斯分布及流动规律理论建立瓦斯流动数学模型,模拟研究采空区不同位置瓦斯浓度分布情况,调整风量、埋管深度和埋管高度等参数模拟分析。结果表明:改变风量对于上隅角瓦斯浓度变化影响不显著,得出不同埋管长度和埋管高度与上隅角瓦斯浓度的函数关系。 展开更多
关键词 采空区瓦斯抽采 数值模拟 风量 埋管参数
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综放工作面采空区瓦斯高效立体化抽采设计及应用 被引量:14
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作者 姜黎明 《煤炭工程》 北大核心 2019年第4期10-15,共6页
针对高瓦斯矿井U型通风方式回采工作面上隅角瓦斯易超限问题,采用数值模拟与现场试验相结合的研究方法,对采空区立体化瓦斯抽采措施的工作面上隅角瓦斯治理效果进行研究。以晋煤集团成庄煤矿4312综放工作面为研究对象,通过数值模拟优选... 针对高瓦斯矿井U型通风方式回采工作面上隅角瓦斯易超限问题,采用数值模拟与现场试验相结合的研究方法,对采空区立体化瓦斯抽采措施的工作面上隅角瓦斯治理效果进行研究。以晋煤集团成庄煤矿4312综放工作面为研究对象,通过数值模拟优选出高效瓦斯抽采措施,建立了"高位钻孔+采空区联络巷埋管"采空区立体化瓦斯抽采体系,通过数值模拟手段预测得到采取该抽采措施体系后工作面上隅角瓦斯浓度最大值降低至0. 42%,该抽采措施体系的现场应用中工作面上隅角实测瓦斯浓度处于0. 30%~0. 45%之间,现场应用效果验证了数值模拟结果的正确性。研究结果表明,采空区瓦斯立体化高效抽采措施能够治理高瓦斯矿井回采工作面U型通风方式下上隅角瓦斯超限难题。 展开更多
关键词 瓦斯矿井 综放工作面 采空区瓦斯抽采 U型通风 CFD模拟
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采空区瓦斯大直径钻孔抽采技术在马兰矿的应用研究 被引量:3
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作者 樊中恩 张聪华 +1 位作者 张小龙 郝亚兵 《山西煤炭》 2022年第3期96-101,共6页
为研究采空区大直径钻孔瓦斯抽采效果,以马兰矿10706工作面为研究对象,对比分析了现场采空区大直径钻孔抽采、联络巷悬管抽采与上隅角悬管抽采实测数据。结果表明:马兰矿10706工作面上隅角瓦斯含量均呈现先上升后下降的趋势,大直径钻孔... 为研究采空区大直径钻孔瓦斯抽采效果,以马兰矿10706工作面为研究对象,对比分析了现场采空区大直径钻孔抽采、联络巷悬管抽采与上隅角悬管抽采实测数据。结果表明:马兰矿10706工作面上隅角瓦斯含量均呈现先上升后下降的趋势,大直径钻孔单独抽采技术效率最高;同时在马兰矿实际应用中适当提高负压和抽采流量可以提升30%的瓦斯抽采效率。模拟结果表明,在相同负压条件下增加钻孔直径,可以有效增强瓦斯抽采效果。此外,将大直径钻孔瓦斯抽采技术与负压通风方法结合可以有效解决综采工作面上隅角瓦斯积聚的问题。 展开更多
关键词 采空区瓦斯抽采 大直径钻孔 瓦斯积聚
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吉宁煤矿2109工作面切顶卸压无煤柱开采瓦斯治理技术研究
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作者 王杰 《矿业装备》 2024年第7期47-49,共3页
为保障切顶卸压无煤柱开采技术在吉宁煤矿2109工作面的顺利实施,开展了2109工作面瓦斯综合治理技术研究。采用本煤层顺层钻孔抽采、裂隙带瓦斯抽采以及采空区瓦斯抽采相结合的方式治理2109工作面瓦斯,形成了2109工作面瓦斯综合治理体系... 为保障切顶卸压无煤柱开采技术在吉宁煤矿2109工作面的顺利实施,开展了2109工作面瓦斯综合治理技术研究。采用本煤层顺层钻孔抽采、裂隙带瓦斯抽采以及采空区瓦斯抽采相结合的方式治理2109工作面瓦斯,形成了2109工作面瓦斯综合治理体系,并对2109工作面瓦斯抽采效果进行了考察。结果表明,该瓦斯综合治理体系可以有效解决2109工作面切顶卸压无煤柱开采情况下煤层瓦斯超限问题。 展开更多
关键词 切顶卸压 本煤层顺层钻孔 裂隙带瓦斯 采空区瓦斯抽采 瓦斯综合治理
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高瓦斯煤层群瓦斯综合抽采技术研究 被引量:8
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作者 张学超 《中国煤炭》 2018年第9期108-112,共5页
为解决高瓦斯煤层群井下安全生产的问题,以山西朱家店矿4101工作面为例,分析了工作面煤层的瓦斯来源,根据抽采钻孔施工的影响因素,对4101工作面提出了本煤层瓦斯抽采、邻近层瓦斯抽采和采空区瓦斯抽采的瓦斯综合抽采技术,实现了采前预... 为解决高瓦斯煤层群井下安全生产的问题,以山西朱家店矿4101工作面为例,分析了工作面煤层的瓦斯来源,根据抽采钻孔施工的影响因素,对4101工作面提出了本煤层瓦斯抽采、邻近层瓦斯抽采和采空区瓦斯抽采的瓦斯综合抽采技术,实现了采前预抽、边采边抽和采后采空区抽放的综合抽放方法,为煤层群瓦斯治理提供了比较有效的技术途径。 展开更多
关键词 瓦斯煤层群 本煤层瓦斯 邻近层瓦斯 采空区瓦斯抽采
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两近三软煤层群卸压瓦斯抽采技术研究 被引量:1
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作者 佟向阳 韦金荣 +3 位作者 何兴 陈轶 程正刚 许灿荣 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第12期70-74,共5页
为提高高原山区两近三软煤层群瓦斯抽采效果,以小窑沟煤矿1805工作面为研究对象,采用分源预测法预测工作面瓦斯涌出量,并针对不同的瓦斯源确定有效的抽采方法,基于卸压瓦斯抽采理论和煤层瓦斯分源治理思想,提出了两近三软煤层群多邻近... 为提高高原山区两近三软煤层群瓦斯抽采效果,以小窑沟煤矿1805工作面为研究对象,采用分源预测法预测工作面瓦斯涌出量,并针对不同的瓦斯源确定有效的抽采方法,基于卸压瓦斯抽采理论和煤层瓦斯分源治理思想,提出了两近三软煤层群多邻近层采前、采中、采后预抽和卸压抽采相结合的综合瓦斯抽采方法。结果表明:两近三软煤层群上保护层开采时被保护层卸压瓦斯以自然排放为主,采空区瓦斯是保护层工作面瓦斯抽采的重点,采取综合瓦斯抽采措施后,回采过程中保护层工作面回风巷及上隅角瓦斯体积分数由1.7%降到0.5%~0.6%,瓦斯抽采量达到90.05万m3,抽采率由39.5%提高到63.59%,C8煤层开采后C9煤层瓦斯压力由0.95 MPa降到0.18 MPa,瓦斯含量由12.51 m3/t降到2.91 m3/t,保护范围内C9煤层突出危险性被消除。 展开更多
关键词 采空区瓦斯抽采 上保护层 邻近层瓦斯 综合瓦斯
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工作面分段高位钻孔瓦斯抽采技术应用
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作者 陈滔 武贵生 +1 位作者 赵鹏涛 刘趸业 《江西煤炭科技》 2019年第4期30-32,共3页
为解决工作面回风隅角及回风巷瓦斯超限问题,结合矿井现有技术装备以及煤层赋存不稳定的因素,优选采用分段施工高位钻孔的方法进行采空区和邻近层的瓦斯抽采。高位钻孔的最佳布置层位为裂隙带的中上部。高位钻孔抽采瓦斯浓度高达60%以... 为解决工作面回风隅角及回风巷瓦斯超限问题,结合矿井现有技术装备以及煤层赋存不稳定的因素,优选采用分段施工高位钻孔的方法进行采空区和邻近层的瓦斯抽采。高位钻孔的最佳布置层位为裂隙带的中上部。高位钻孔抽采瓦斯浓度高达60%以上、抽采纯量达到1.5 m3/min以上、且能保证抽采的可持续性。 展开更多
关键词 分段高位钻孔 多源瓦斯 采空区瓦斯抽采
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综采工作面上隅角瓦斯治理方法在寺河矿的应用 被引量:7
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作者 贺光会 《煤矿现代化》 2017年第5期25-27,30,共4页
为了缓解寺河矿5302综采工作面上隅角瓦斯浓度超限对安全生产的制约,对寺河矿综采工作面上隅角瓦斯治理方法进行了探讨。通过对上隅角瓦斯治理不同方法进行对比分析,认为联合使用提高综采工作面采空区瓦斯抽采量法与减少综采工作面采空... 为了缓解寺河矿5302综采工作面上隅角瓦斯浓度超限对安全生产的制约,对寺河矿综采工作面上隅角瓦斯治理方法进行了探讨。通过对上隅角瓦斯治理不同方法进行对比分析,认为联合使用提高综采工作面采空区瓦斯抽采量法与减少综采工作面采空区瓦斯风排量法是安全可靠且具有经济效益的治理方法。通过现场实践了高位钻孔、中位钻孔、低位钻孔抽采采空区瓦斯方法,提高了抽采效果;通过封闭尾巷横川提高通风系统的稳定性与可靠性,工作面风排瓦斯量、上隅角瓦斯浓度显著降低。现场应用治理效果较显著。且该方法对提高矿井通风能力,促进矿井安全生产具有重要指导意义。 展开更多
关键词 工作面 上隅角瓦斯治理 采空区瓦斯抽采 瓦斯风排量 矿井通风能力
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潞宁煤业22116工作面瓦斯综合治理技术实践 被引量:2
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作者 谭良泽 《江西煤炭科技》 2021年第1期140-142,146,共4页
针对潞宁煤业公司22116工作面瓦斯浓度高的问题,本文根据潞宁煤业公司22116工作面开采技术条件及瓦斯赋存特征,提出通过建立可靠的通风系统,并采用顺层长钻孔预抽本煤层瓦斯及横川密闭埋管+顶板走向钻孔+上隅角插管抽采采空区瓦斯的综... 针对潞宁煤业公司22116工作面瓦斯浓度高的问题,本文根据潞宁煤业公司22116工作面开采技术条件及瓦斯赋存特征,提出通过建立可靠的通风系统,并采用顺层长钻孔预抽本煤层瓦斯及横川密闭埋管+顶板走向钻孔+上隅角插管抽采采空区瓦斯的综合治理措施来降低22116工作面瓦斯浓度。现场应用结果表明:工作面及采空区瓦斯抽采系统抽采量占总瓦斯涌出量的60%以上,上隅角瓦斯稳定在0.1%~0.4%之间,抽采效果良好,能有效将工作面瓦斯浓度控制在合理范围内。 展开更多
关键词 瓦斯 “U”型通风方式 本煤层 采空区瓦斯抽采
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新安煤矿尾巷治理上隅角瓦斯技术研究
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作者 任培良 张智峰 《煤》 2014年第12期47-49,72,共4页
由于煤层开采期间U型通风方式的布置及采空区内瓦斯运移特征的限制,从而易导致大量采空区瓦斯涌向工作面上隅角并出现瓦斯积聚的现象。为有效降低新安煤矿综采工作面上隅角瓦斯积聚,通过对综采面基本情况的了解及上隅角瓦斯积聚原因的分... 由于煤层开采期间U型通风方式的布置及采空区内瓦斯运移特征的限制,从而易导致大量采空区瓦斯涌向工作面上隅角并出现瓦斯积聚的现象。为有效降低新安煤矿综采工作面上隅角瓦斯积聚,通过对综采面基本情况的了解及上隅角瓦斯积聚原因的分析,提出了增设尾巷及调节上下巷风流压差来改变采空区瓦斯运移特征以达到根治上隅角瓦斯积聚的效果,并通过执行低位钻场高位孔对采空区裂隙带内高浓度瓦斯进行辅助抽采以降低回采面瓦斯涌出量及尾巷内回风流瓦斯浓度。通过增设尾巷,将为后期沿空留巷的实施提供更大的利用价值,并为煤矿的安全高效开采提供有效的保障。 展开更多
关键词 上隅角 尾巷 风流压差调节 采空区瓦斯抽采 沿留巷
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Effective goaf gas capture design at Ravensworth Underground Mine 被引量:1
15
作者 Miles Brown Scott Hobden 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2014年第3期379-383,共5页
This paper highlights a reliable goaf gas capture system developed and used at Ravensworth Under-ground Mine since its trial in 2009. The method utilises horizontal holes drilled from underground sites and connected t... This paper highlights a reliable goaf gas capture system developed and used at Ravensworth Under-ground Mine since its trial in 2009. The method utilises horizontal holes drilled from underground sites and connected to an underground gas pipeline. This system incorporates a gas suction and flaring plant designed specifically for this method. The current method has captured effectively a total longwall, and adjacent goaf gas accounts for over 85%. The design of the holes drilled has been the success of the gas flow reliability. The flow is extraordinarily consistent and predictable. The management of the under-ground pipeline determines the overall reliability of flow. The design has resulted in Ravensworth Man-agement being confident to remove a gas bearing bleeder roadway and still manage the existing tailgate roadway for allowing access as required. The reduction of CO2 equivalent emissions recorded is approx-imately 0.35 ? 106 tons annually. This design has further improvements to be added to allow use at any other site with gas in the overlying strata. 展开更多
关键词 Gas capture Greenhouse gas emission reduction Directional y dril ed holes COAL
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