高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计
高位钻孔瓦斯抽采参数测评与优化研究
要参数 , 在其优化 区间内, 瓦斯抽采效果会大幅度 提高。论文研 究结果对优化 瓦斯抽采设计 、 保 障采煤 工作
面安全生产具有一定参考意义。
关键词 : 高位钻孔 ; 瓦斯抽采 ; 设计参数 ; 优化; 测评
中 图分 类 号 : T D 7 1 2 . 6 文献标识码 : A 文章 编 号 : 1 6 7 2—7 1 6 9 ( 2 0 1 3 ) O 1 — 0 0 3 3一 O 3
一
采 是解 决煤 矿 瓦 斯 灾 害 最 根本 的措 施 之 一 l 1 J 。
国家也 出台各种法规和标准 - 3 。J , 要求煤矿企业
加 大 瓦斯 抽采 力 度 , “ 应抽尽 抽 , 抽采达标 ” 已逐 步 成 为煤矿瓦斯防治的基本 原则和理念 。顶板高位钻
孔抽采瓦斯是 目前现 场应用 较 为广泛 的技术 , 在 治
第1 0卷
第1 期
华北科技学院学报
2 0 1 3年 1 月
高位 钻 孑 L 瓦 斯抽 采 参数 测 评 与优 化 研 究①
李 涛 ⑦ 谢 宏 王 志 亮2
( 1 .冀中能源股份有 限公 司东庞矿 , 河北 邢 台 0 5 4 2 0 1 ; 2 .华北科 技学院,北京 东燕郊 1 0 1 6 0 1 )
第l 0卷
第l 期
华 北科技学 院学报
的密度小 , 从而 产生 一种 升力 ; 二 是 裂 隙通 道 或漏
风通道两端有压能差 , 产生使 瓦斯沿通道 流动 的能
量 。由于采空 区上覆 岩层 中采动裂隙 的存 在 , 为采
空 区瓦斯储集 提供 了空 间 。而 高位 钻孔 瓦斯 抽采
理高 瓦斯 、 高产高效工作面采空 区瓦斯异 常涌出 、 防 止 回风和上隅角瓦斯超 限等方面效果显著 。该技术
高瓦斯矿井本煤层钻孔瓦斯抽采工艺优化设计
2019年10月高瓦斯矿井本煤层钻孔瓦斯抽采工艺优化设计201高瓦斯矿井本煤层钻孔瓦斯抽采工艺优化设计郝富强(阳泉煤业(集团)有限责任公司一矿,山西阳泉045008)摘要:煤炭与高瓦斯矿井下的共采模式下,根据瓦斯抽检系统的操作进行优化设 计,调整设计整体效果,结合工作面进行回采模式的分析。
按照瓦斯的超限标准,调整地面瓦斯抽检系统的调配过程。
分析其浓度,控制在80%以内,稳定其标准在30%以上,调整瓦斯抽采整体效果达到50%以上。
本文将针对瓦斯抽检的前、中、后三个阶段进行抽采体系分析。
依据抽采的安全情况水平进行分析,判断高浓度瓦斯采前需要做的抽样系统分析标准,避免采后抽样进人到空气内,影响抽采效率。
根据高瓦斯矿井下的抽采模式水平进行分析,依据数据分析、实地考察测量,对瓦斯的实际抽采效果进行优化,提升煤炭与瓦斯的高效模式开采操作。
关键词:高瓦斯煤矿层樽空瓦斯抽采引言按照矿井位置,选配合理的采煤操作处理标准,分 析高瓦斯矿采煤层钻孔下的模式优化设计方案,分析 煤层钻孔预期的技术优化技术设计模式,提出符合高 瓦斯矿井煤层钻孔实施的抽采是公共优化工艺设计办 法。
一、矿井情况分析选取山西煤矿作为研究对象,根据可见的煤层地 标准水平进行区分。
一般可见煤层为4层,总厚度为 12m,含煤系数为8%左右。
主要煤种类为焦煤,大小 断层分布均匀,地层倾角在3°至8°之间。
按照采购煤 层的厚度标准,分析矿井在产量相对条件下的比例关 系。
依据瓦斯最大的煤炭层含量,逐步增加。
调配煤 层对瓦斯含量的操作标准,确定煤层平均数,确定最大 平均比例关系。
依据煤层的平均值进行分析。
目前回 采工作面中,依据多方面的综合治理操作模式,配置高 低浓度的瓦斯抽采系统。
按照分别抽采,控制抽采量,保证矿方的正规设计要求。
二、煤炭瓦斯的抽采工作原理按照预先抽采边,调整开采煤层的具体方法。
通 过钻孔数据分析,确定回采前的煤体瓦斯抽出情况,做 好提前的预设操作,确定泄压标准。
瓦斯抽采高位钻孔参数优化研究
几 十年 来 , 国 内外 学 者 对 高 位 钻 孔 抽 采 技 术 进 行 了大
钻场设置三个钻孔 ,依次编号 1 、2 、3 ,钻孑 L 布置夹 角、倾 角 、孔深 、终孔距等参数见表 1 、表 2 。
量 的研究 ,高位钻孔 瓦斯抽采 技术 目前 已成 为较 为Байду номын сангаас熟 的 瓦斯抽 采手段 ,能够 有效地 对 回采 工作面 的瓦斯浓 度进行
主任 ,主要从 事矿井通 风安全等方面 的管理研究工作 。
2 0 1 3年第 6期
2 效果 分析
煤
炭
工
程
擦
0 / 0 /
如
加
0
1 钻 场 三 个 钻 孔 瓦斯 浓 度 与 平 距 ( 钻 孔 与 工 作 面 之 间 距
离在水平 面上 的投 影) 之间的关系如 图 2— 4所示 ,从 图 2— 4中可以看到 1 钻场 3个钻 孔 的抽放 效 果 :随着 开采 的进
平距/ m
更好 ,平距为 5~ 3 6 m范 围内瓦斯抽 放浓度最 高达 到 7 0 %,
而 2号钻孔抽 出的瓦斯浓度 较低 ,浓度 基本 维持 在 1 0 %上 下 ,1号钻孔抽放 瓦斯浓 度大 约在 2 0 % 左右 ,但 浓度 不稳 定 ,试验过程 中浓度 变化较 大。通过 比较可 以看 出 1 钻 场 3个钻孔 中 3号 钻孔 抽出的瓦斯浓度最高 ,最为稳定 ,效果 最好 ,因此 3号钻孔 的参数设置较 为成 功。
控 制 、提 高工 作 面 空 气 质 量 、同 时 能 够 防 治采 空 区煤 炭 自
燃 。高位钻孔抽采 技术关键 参数 包括施 工参数 、抽放 瓦斯 过 程中的参数 ,施工 参数 主要 有孔 深 、钻 孔 与风 巷 夹角 、 钻孔仰角 ;瓦斯抽放 过程 中的参数有 终孔 距煤层顶 界 的高 度、钻孔在风巷方 向上的投影 长度 与钻孑 L 终 孔点 的垂直投 影到风巷的距离 。不 同矿 区煤层赋存 状况 下高位 钻孔布 置 参数是直接影响到高位钻孑 L 抽放效果的关键因素。 开滦矿 区 的 可采 煤 层 瓦斯 储 量 预 计 达 到 1 1 5亿 1 " 1 1 (一1 5 0 0 m以浅 ) ,在 现有 抽放技 术条 件下 ,可 开采煤 层 瓦 斯可抽放总量 达到 3 4亿 m (一1 5 0 0 m以浅 ) ,瓦斯 资源 丰 富 ,具有可 观的利用前 景。同时开滦 矿 区煤 层透气 性系 数 很小 ,可抽放煤层仅 占可开采煤 层总 数的 1 4 . 4 % ,瓦斯 抽 放难度很大。因此 ,在开滦 矿 区开展瓦斯 高位钻 孔抽放 技 术的优化 ,对于提 高瓦斯抽 采率 、降低 瓦斯排 放量 、提 高 企业产能、减少 工作 面瓦斯超 限、保 证安 全生产具 有十 分
义安矿高位瓦斯抽放钻孔优化设计
中州 煤炭
总 16期 第 7
义安矿高位瓦斯抽放钻 孔优化设计
王 念 红 张 新 平 路 学 桑 陈祖 国 , , ,
( . 阳 义安 矿 业 有 限 公 司 , 南 新 安 1洛 河 4 1 2 ; . 阳理 工 学 院 , 南 洛 阳 781 2 洛 河 4 12 ) 70 3
n × . l 3 5I 2 6I( ×宽 × ) n× . I深 T 高 的钻 场 。每个 钻场
内施 工 7个 顶 板 倾 向 钻 孔 , “ 花 眼 ” 置 , 排 呈 三 布 上 钻 孔 位 于 钻 场 顶 板 , 排 布 置 , 孔 间 距 0 8 i, 双 钻 . n 排
W a g Ni nh n , a g Xi p n , e e , e g o n a o g Zh n n i g Lu Xu s n Ch n Zu u
( . uy n i nMiigI d sr o Ld X na 4 1 2 , hn ; 1 L o a g Y nn n ut C .,t., i n 7 8 1 C ia a y 2 L o a g Is tt o ce c n eh oo y,u y n 4 2 C ia . u y n ntue fS i ea d T c nlg L o a g 7 3, hn ) i n 1 0
面 瓦 斯 浓度 。 关 键 词 : 空 区瓦 斯 ; 放 ; 位 钻 场 ; 位 钻 孔 采 抽 高 高
中 图分 类 号 : D 1 . T 726
文 献 标 识 码 : A
文 章 编 号 :0 3— 5 6 2 1 ) 8— 14一 3 1 0 0 0 (0 0 0 0 0 O
Optm ia i n De i n o i h l v lG a a n g r ho e n Yia a i e i z to sg fH g -e e s Dr i a e Bo e l s i n Co lM n
漳村煤矿高位钻孔布置参数优化
高中宁 李艳增 谢正红 ( 中国 煤 炭 科 工 集 团有 限公 司 沈 阳 研 究 院 煤 矿 安 全 技 术 国家 重 点 实验 室 , 辽宁 沈阳 1 1 0 0 1 6 )
摘 要: 通过 对漳村煤矿 2 2 0 3回采工作面原高位钻 孔参 数设 计及抽采效果分析 , 优 化设计 出两种 不同参数的高位钻孔 。抽 采结 果表明 , 优化后 高位钻 孔瓦斯最大抽采浓度从 1 0 . 5 6 %提高到 2 6 . 8 %; 单孔最大瓦斯抽采量从 0 . 3 3 6 i n / r n i n增加到 0 . 8 0 8 m / m i n , 增 幅高达 2 4 0 % 。有效地解 决了工作面上隅角瓦斯 问题 , 为工作面的安全回采提供 了保 障。 关键词 : 高位 钻孔 ; 瓦斯抽采 ; 参数优化
中图分类号 : F 4 0 7 . 2 1 ; T D 7 1 3编号 : 1 0 0 8— 0 1 5 5 ( 2 0 1 3 ) 0 8—0 0 9 1 — 0 1
1高 位钻 孔抽 采 瓦斯技 术 根据矿 山岩 层 移 动 理 论 , 采 场 上 覆 岩 层 在 回采 工 作 面 采动 以后 , 采 空 区周 围 原 有 的应 力 平 衡 状 态 受 到 破坏 , 相 邻岩 层 间 形 成 法 向位 移 , 自下 而 上 逐 层 变 形 , 形成 裂 隙 、 离层、 下 陷, 随后 重 新 被 逐 渐 压 实 的 动 态 过 程 。大量 的观 测表 明 , 采 用 全 部 垮落 法 管 理 采 空 区 , 采 空 区覆 岩移 动 破坏 程度 可 以分为 “ 三 带 ”, 即垮 落 带 、 裂
缝带和弯 曲带可 以形 成 冒落带、 裂隙带 、 弯 曲下沉 带 ( “ 竖三 带 ” )… 。 回采工作 面 回采 以后 , 老顶 初 次 来压 及 周期 来压 之后 , 采 空 区瓦 斯 范 围不 断扩 大 , 煤 层 上覆 顶 板 裂隙带 内存 在 大量 高 浓度 瓦斯 。 高位 钻 孔 抽 放 瓦 斯 时体 积分 数 曲线 呈 抛 物 线 形 , 刚 开 始 抽 放 瓦 斯 时 高 位 钻孔 四周 的 煤 ( 或岩 ) 层均还没有完全卸压 、 且 邻 近 层 的 瓦斯也 没有 解 吸 出来 , 其 体 积分 数 和 流 量均 较 小 ; 随工作 面 的不 断 向前 推进 , 高 位钻 孔 四周 的煤 ( 岩) 层 得 以充 分卸 压 , 瓦 斯 抽 放体 积 分 数 会 逐 步 增 大 直 到最 高; 经 过一段 稳 定抽 放后 , 高位 钻 孔 末端 慢 慢 进 人 到 冒 落带 范 围 内 , 体 积 分 数 和 流 量 逐 步 开 始 下 降 J 。高 位 钻孔 抽 采瓦 斯 技 术 是 利 用 上 覆 岩 层 移 动 规 律 , 将 高 位 钻孔 施 工至 顶 板 裂 隙带 内 , 利 用抽 采 负 压 将 采 空 区 的 瓦斯 和邻近 层 涌人 的瓦 斯 抽 出 。高 位钻 孔 抽 采 的关 键 是确 定 最佳 的钻 孔长 度 、 钻 孔终 孔 点 高 度 、 钻 孔 终孔 点 与 回风 平巷 的平 距 以及 钻 场 压 茬 间距 , 将 高 位 钻 孔 布 置 在工 作 面上 覆 岩 层 的顶 板 裂 隙带 内 , 才 能 获 得 最 佳 抽 采效 果 。
高位钻孔瓦斯抽采参数优化技术
3107轨道配:图1高位钻孔初次抽采设计布置施工高位钻孔是为了治理3107综采工作 面回采期间的瓦斯,从目前现场的5#钻场、6#钻 场、5#钻场到6#钻场中间煤帮施工钻孔情况分 析,设计的5#钻场孔底距巷道顶板距离在23.86〜37.5 m ,6#钻场孔底距离巷道顶板距离在48.3〜54.6 m ,煤帮施工钻孔孔底距顶板24.48〜29.24 m 。
根据打钻施工记录情况来看都达到了设计要求, 但是从施工完成的数据分析在距工作面切眼平距 方面未达到要求,虽然在施工高位钻孔以后也对 工作面上隅角的瓦斯治理起到了一定的作用,但 效果有限。
为了提高高位钻孔瓦斯抽采效率,对目 前的高位钻孔施工参数进行了调整。
结合如图2 所示的矿井综合柱状,上覆岩层高度较大,应增加钻孔密度,故将原来的施工间距50 m 调整为 40 m ,并且调整钻孔平距覆盖工作面切眼60 m 范和3107轨道顺槽布置钻场,向上隅角方向施工高 位钻孔。
轨道顺槽每隔75 m 布置1个高位钻场, 每个钻场施工8个高位钻孔,钻孔倾角范围在 14◦〜25°,终孔距巷道顶板高度13~28 m 。
轨道配 巷在距离联络巷10 m 位置布置6个钻孔,钻孔施 工间距为50 m ,钻孔倾角范围在24〇~28〇,终孔距 巷道顶板高度在25〜36 m 。
高位钻孔初次抽采设 计的布置如图1所示。
13107轨道顺糟/0引言在工作面开采过程中,由于采空区及邻近煤层瓦斯向回采区域涌入,工作面上隅角瓦斯易处 于超限状态,严重威胁了矿井的安全生产[1]。
目 前,利用矿井通风技术无法从根本上解决上隅角 瓦斯超限问题。
不少矿区引入高位钻孔瓦斯抽采 技术,其中钻孔设计参数一直是瓦斯抽采效果的 关键。
很多专家和学者通过理论计算[2-3]、数值模 拟[4-5]等方法对钻孔参数进行优化,但由于煤矿井 下实际条件较为复杂,基于理论和模拟得出的设 计参数并非一定能达到良好的效果。
高突厚煤层高位钻孔抽放技术参数优化
。
。 若要大面积、 长时间、 高效率地
抽放采空 区 的 卸 压 瓦 斯, 需将瓦斯抽放钻孔打到 [6 ] “O” 形圈内 。 2 2. 1 高位钻场钻孔抽放现场考察 工作面概况
: 采用高位钻孔抽放采空区瓦斯, 应将抽放钻
孔布置在裂隙较发育的覆岩之中 。如果布置层位较 低, 位于冒落带或严重断裂带, 抽放钻孔会被切孔, 抽不出高浓度瓦斯; 同样应布置在裂隙发育较少的 覆岩层位之中, 在抽放时, 采空区瓦斯向抽放钻孔流 动具有相当大的渗流阻力, 而采空区下部岩层破坏 严重, 渗透率较大, 渗透阻力小, 造成采空区瓦斯向 工作面涌出, 使得抽放效果较差。 抽放采空区瓦斯 将可能造成抽放瓦斯的浓度降低 , 为了保证抽出 时, 瓦斯满足一定的浓度, 避免将工作面的新鲜风流抽 入钻孔, 这就需要对抽放负压和采空区瓦斯流动规
鹤壁煤电九矿 3102 工作面位于三水平一采区, 该工作面南到 - 420 的水平北翼轨道运输大巷及 - 420 的北翼回风巷, 东为设计 - 420 的水平胶带暗斜 西 部 及 北 部 为 未 开 拓 区。 井及 - 510 行人暗 斜 井, 煤层底板标高为 - 450 ~ - 520 m, 该工作面煤层距 地面垂深为 607 ~ 740 m。 3102 工作面 开 采 的 是 二 叠 系 山 西 组 的 二1 煤 层。二1 煤为九矿的主要可采煤层, 该煤层厚度大 而且稳定, 稳定性为一类。 煤层呈玻璃光泽、 硬度
摘
要: 为了准确分析高位钻孔的效果, 基于高位钻孔瓦斯抽放理论, 在工作面高位钻场每个钻 孔安置 1 个孔板流量计和 1 个测气孔, 根据工作面的进尺实测每个钻孔管路上的流量和瓦斯浓
并通过计算得到该钻孔的瓦斯混合流量和瓦斯纯量 。分析抽放钻孔各种参数并进行优化 , 得 度, 。 出高效合理的高位抽放钻孔布置方式 关键词: 瓦斯抽放; 高位钻孔; 瓦斯流量; 钻场参数; 优化 + 中图分类号: TD712 . 6 文献标志码: B 文章编号: 1003 - 496X( 2012 ) 10 - 0155 - 03 Parameters Optimization of High Level Boreholes Drainage Technology in High Outburst Thick Coal Seam
高位钻孔瓦斯抽放参数优化及应用
( . zo oa ce c n eh oo yDee p n o Ld Xuh u 2 1 0 C ia 1 Xuh uB nS inea d Tc n lg vl me tC .,t., z o 2 0 8, hn ; o
2 F cl ae n ier g C iaU i rt o Mi n n e nl y X zo 2 11 ,hn ) . aut o ft E gnei ,hn nv syf n gadTc oo , uhu 2 16 C ia y fS y n ei i h g
Ab ta t T kn 2 0 rigfc srs ac be tnP io o l n nZ e gh u C a o pC mp n ,i n th rbe sr c : a ig3 0 3wokn a ea e erho jc eg u C a Miei h n z o o l u o a y amiga ep o lm i Gr t
摘 要: 以郑 煤 集 团裴 沟矿 30 3工 作 面 为 研 究对 象 , 对 工 作 面 上 隅 角 瓦 斯 超 限 问题 , 用 了采 空 区高 位 钻 20 针 应 孔 抽 放 技 术 。 分 析 了高 位钻 孔抽 放 的 原理 , 理 论 分 析 和 现 场 试 验 相 结 合 的 基 础 上 , 行 了抽 放 方 法 的参 数 在 进 优 化 。现 场试 验分 析表 明 : 裴 沟 矿 缓 倾 斜 煤 层 中 , 位 钻 孔 布 置 在 煤 层 底 板 以上 65倍 煤 厚 的 高 度 上 最 为 在 高 .
s ft e e fc a n spr aey lv lo o lmie wa omoe t d.
K e wor s: a r i g h g -e e rlhoe p r mee p i ia in y d g s d ana e; i h lv ld il ls; a a tro tm z to
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析1. 引言1.1 煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术是煤矿安全生产中的关键技术之一。
通过该技术,可以有效减少矿井内瓦斯积聚的危险,提高矿工的工作环境安全性,减少矿难发生的可能性,从而保障工人的生命安全和矿山的生产效率。
在煤矿生产中,瓦斯是一种常见的有害气体,具有易燃易爆的特性,一旦瓦斯积聚到一定浓度就会对人体造成严重威胁。
及时有效地排放矿井中的瓦斯成为煤矿生产管理中的一项重要任务。
高位钻孔瓦斯抽放技术就是借助钻孔在深部煤层中打开通道,通过抽放设备将瓦斯导出矿井外部的一种有效手段。
本文将对煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术进行深入分析,包括其原理和优势、设计与布局、应用案例以及未来发展前景。
还将探讨技术改进对煤矿安全生产的作用,强调瓦斯抽放技术在煤矿安全管理中的重要性。
通过对这些内容的探讨,我们可以更好地理解和应用煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术,为煤矿安全生产提供更有效的保障。
2. 正文2.1 煤矿瓦斯抽放的重要性煤矿瓦斯抽放是煤矿安全生产的重要环节之一。
瓦斯是煤矿中常见的一种有害气体,如果不能及时有效地进行抽放处理,将会导致矿井内瓦斯积聚过多,形成瓦斯爆炸的极大隐患。
瓦斯爆炸不仅会严重危害矿工生命安全,还会造成严重的财产损失和生产中断。
煤矿瓦斯抽放的重要性不仅体现在预防瓦斯爆炸方面,还在于保障矿工的健康。
瓦斯是一种有毒气体,长期暴露在瓦斯环境下会对矿工的身体健康造成严重危害,甚至导致慢性疾病。
及时有效地进行瓦斯抽放,是保障矿工健康的重要措施之一。
煤矿瓦斯抽放技术的先进化和完善化,可以提高瓦斯抽放效率,减少瓦斯积聚的可能性,进一步提高矿井的安全生产水平。
只有充分认识到煤矿瓦斯抽放的重要性,科学合理地制定瓦斯抽放规程和技术标准,才能真正做到安全生产无小事,保障每一位矿工的安全和健康。
2.2 高位钻孔技术的原理和优势高位钻孔技术是一种在煤矿瓦斯抽放中常用的技术手段,其原理是通过在矿层上方开展钻孔,利用差异压力将瓦斯从煤层中抽出,达到瓦斯抽放的目的。
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术是一种针对煤矿瓦斯危害的防治技术,通过在煤层顶板进行钻孔并抽取瓦斯,达到减少瓦斯浓度和降低煤矿瓦斯爆炸风险的目的。
以下是针对该技术的详细分析。
二、设备使用:
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术主要使用的设备有钻机、抽风机和管道等。
钻机用于在煤层顶板进行钻孔,将瓦斯抽出;抽风机则用于抽取瓦斯,并通过管道进行排放。
设备的选择和使用需根据煤矿的具体情况进行调整。
三、优点:
1. 减少瓦斯浓度:煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术能够将瓦斯抽取至地面,减少瓦斯浓度,降低煤矿爆炸风险。
2. 降低矿井压力:通过抽取瓦斯,降低顶板上的瓦斯压力,减轻矿井围岩的受力状态,防止顶板塌陷等事故的发生。
3. 节能环保:通过高位钻孔瓦斯抽取,将煤矿瓦斯利用起来,可以节约能源并减少温室气体的排放。
四、注意事项:
1. 设备选型:根据煤层情况选择合适的钻机和抽风机,以及相应的管道等设备。
2. 工艺控制:确定钻孔位置、孔径和距离等参数,避免对矿体稳定性和采煤工艺造成不利影响。
3. 管道排放:建立合理的管道系统,保证瓦斯能够顺畅流出,避免积聚和泄漏等问题。
4. 安全防护:在进行高位钻孔瓦斯抽放作业时,必须配备相关的安全防护设施,确保人员安全。
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术是一种有效的煤矿瓦斯防治技术,能够减少瓦斯浓度,降低爆炸风险,并且具备节能环保的特点。
在使用过程中,需要根据具体情况选择合适的设备,并严格遵守相关工艺和安全要求。
综采面大直径高位抽采瓦斯钻孔布置优化研究
3211 前言我国煤矿资源储量丰富,但覆存条件较为复杂,随着开采年限的不断增加,开采深度及开采难度均呈增大趋势。
在煤层开采过程中,由于工程扰动,使得工作面极易出现矿井灾害,所以如何解决限制矿井开采的难题成为了学者重要的研究课题。
瓦斯灾害作为矿井常见问题一直困扰着矿井的正常开采,瓦斯问题一旦出现将会造成极为严重的安全事故,所以及时将瓦斯进行抽采关系这矿井的安全生产。
采空区的瓦斯是回采工作面瓦斯的重要组成部分,上隅角的瓦斯治理是矿井生产的重中之重[1],目前我国对采空区上隅角瓦斯治理的技术主要有高位钻孔抽采、埋管抽采等,上述方法虽然能够一定程度上解决瓦斯问题,但均存在一定的局限性[3-4],所以本文提出大直径钻孔瓦斯抽采技术,以孔代巷对采空区上隅角瓦斯进行抽采,有效降低了工作面上隅角瓦斯浓度,为矿井安全生产做出一定的贡献与借鉴。
2 数值模拟研究腾晖矿位于山西乡宁县枣岭乡店沟村,井田面积约 26.17 km 2,矿井西北走向 6.6 km,南北走向平均宽度约为3.6km,矿年设计生产能力为 120 万 t。
2202位于该矿二采区,主要开采煤层为2#煤层,煤层稳定,厚度为3.2-5.9米,平均厚度为5.3米,平均倾角4°,根据矿井瓦斯等级鉴定结果发现,矿井绝对瓦斯涌出量为272.96m 3/min、绝对二氧化碳涌出量为26.62m 3/min,相对涌出量为22.04m 3/t、相对二氧化碳涌出量为2.51m 3/t,为煤与瓦斯突出矿井。
大直径钻孔上隅角瓦斯抽采技术,是通过临近巷道向回风巷道定距离施加大直径钻孔,通过钻孔与瓦斯抽采系统的连接,改变上隅角瓦斯流场特性,从而降低上隅角瓦斯浓度,达到瓦斯抽采的目的。
首先对钻孔抽采上隅角瓦斯进行数值模拟研究,采用fluent数值模拟软件进行顺层钻孔瓦斯抽采模型的建立,模型的钻孔直径设定为90mm,钻孔长度为200mm,对模型进行网格划分,为了保证计算精度同时降低计算时间,将钻孔周边进行细化分,在距离钻孔较远位置进行粗划分,完成网格划分后共计14532个节点及20083个网格单元。
大采高工作面高位瓦斯抽采钻孔布置优化研究
(c)3 组
12.500 37.500
(d)4 组 图3不同钻孔数采空区瓦斯浓度图
由图3可知,30515工作面采用高位钻孔抽采瓦 斯时,随着钻孔数量的增加,工作面采空区内瓦斯浓 度逐渐降低,采空区深部瓦斯在抽采负压的作用下 被抽走,不易形成高浓度瓦斯积聚。当钻孔数量增加
4高位钻孔瓦斯抽采最优参数 根据模拟结果和工作面地质条件,在30515大 采高工作面运输巷布置高位钻孔抽采瓦斯,共布置
1—钻机;2—咼位定向钻孔;3—裂隙带;4—上隅角瓦斯; 5—冒落带;6—采空区
图1定向钻孔布置示意图
3高位钻孔参数优化 30515大采高工作面采用高位钻孔对瓦斯进行 抽采,采用FLUENT软件分别模拟不同钻孔高度和 钻孔数瓦斯抽采浓度,得到大采高工作面高位钻孔 抽采瓦斯最优参数。 3.1钻孔高度最优参数 30515 大采高工作面采用高位钻孔抽采瓦斯, 采用 FLUENT 分别模拟 20m、25m、30m、35m、40m、 45m钻孔高度瓦斯抽采效果,得到工作面自2017 年10月21日至2018年1月11日(共83天)回采 期间高位钻孔抽采浓度参数,如图2所示。
到3组时,采空区上隅角瓦斯浓度最低,抽采效果达 到最优。随着钻孔数量的继续增加,由于距离采空区 上隅角的距离较远,对上隅角瓦斯浓度抽采效果不明 显。因此,通过模拟可知,在钻孔高度一定的情况下,
钻孔数量为3组时,高位钻孔抽采瓦斯效果最优。若 因产量增加、瓦斯赋存异常等引起采空区瓦斯涌出量 变化,可考虑适当增加高位钻孔数量。
(a)l 组
25.000 50迥(m)
12.500
37.500
(b)2 组
CCohn4t.1oM.u3ra01s0se-F0r0a1ction 1.170e-001 1.040e-001 9.100e-002 7.8006-002 6.5006-002 ■■ 53..290000ee--000022
综采工作面高位裂隙瓦斯抽采钻孔优化设计
0 引言
陕西黄陵二号煤矿有限公司位于陕西省黄陵县 西北方向,东距县城约 55km。黄陵矿区西北部,行 政隶 属 黄 陵 县 双 龙 镇。 矿 井 井 田 总 面 积 375.6
收稿日期:2018-10-27 作者简介:赵军平(1985—),男,陕 西 黄 陵 人,2013年 毕 业 西 安 科 技 大学采矿 工 程 专 业,现 主 要 从 事 矿 井 “一 通 三 防”业 务 技 术 管 理 工作。
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赵军平 仵胜利 综采工作面高位裂隙瓦斯抽采钻孔优化设计
2019年
综采工作面高位裂隙瓦斯 抽采钻孔优化设计
赵军平,仵胜利
(陕西黄陵二号煤矿有限公司,陕西 黄陵 727307)
摘 要:为了改变目前黄陵二号煤矿 207工作面高位裂隙瓦斯抽采现状,提高钻孔抽采效率。在掌 握顶底板及本煤层瓦斯赋存情况下,得出 207工作面瓦斯富集区分布的基础上,首先通过工作面裂 隙带的界定,找准了裂隙带分布;接着进行钻孔施工设计优化,将钻孔控制垂高增大;随后,继续增 加大角度(夹角)钻孔,增加钻孔数量并向工作面中间布置。通过对高位裂隙瓦斯抽采钻孔优化前 后抽采效果对比,得到了高瓦斯区域内综采工作面高位裂隙钻孔优化的实践方法和钻孔控制理想 范围,提高了高瓦斯区域内工作面上隅角瓦斯治理效果,对后期相邻工作面同类型钻孔抽采、参数 优化及效果分析具有借鉴意义。 关键词:瓦斯抽采;高位裂隙;钻孔优化;抽采设计;效果考察 中图分类号:TD712 文献标志码:B 文章编号:1671-749X(2019)04-0036-04
第 4期
赵军平 仵胜利 综采工作面高位裂隙瓦斯抽采钻孔优化设计
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瓦斯防治工作异常艰巨。
1 工作面高位裂隙钻孔现状
1.1 207工作面概况 207工作面 位 于 井 田 二 盘 区 西 南 位 置,所 处 区
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析瓦斯是煤矿中的一种有害气体,易于引起煤矿事故,瓦斯抽放技术一直是煤矿安全工作的重要内容。
在煤矿生产中,高位钻孔瓦斯抽放技术是一种常用的瓦斯抽放方法。
本文将对煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术进行分析,探讨其原理、优缺点以及在实际应用中需要注意的问题。
高位钻孔瓦斯抽放是指在地下开采工作面的上方,通过钻孔向下方进行排瓦斯作业。
具体操作流程为:首先确定瓦斯集中区域的位置和范围,然后在工作面上方进行钻孔,将钻孔连接到瓦斯抽放系统,通过管道将瓦斯抽放至地面。
这种方法利用了瓦斯比空气轻的特性,将瓦斯从高位抽放至地面,降低了瓦斯在工作面积的浓度,从而减少了瓦斯爆炸和中毒事故的发生。
1. 优点:(1)安全性高:瓦斯抽放的过程中,工作面上方的作业人员不会接触到瓦斯,在一定程度上降低了作业人员的安全风险;(2)瓦斯抽放效率高:通过高位钻孔瓦斯抽放技术,可以将瓦斯从工作面上方抽放至地面,减少了瓦斯在工作面积的浓度,提高了矿井内部的通风效果;(3)操作简单:相比其他瓦斯抽放方法,高位钻孔瓦斯抽放技术的操作相对简单,人力资源投入少,适合于大规模矿井的使用。
2. 缺点:(1)瓦斯分布不均匀:由于矿井内部地质条件复杂,瓦斯分布并不均匀,可能会导致高位钻孔瓦斯抽放的效果不尽人意;(2)需要耗费较大的时间成本和人力成本:高位钻孔瓦斯抽放技术需要在地下进行钻孔作业,需要耗费较大的时间成本和人力成本,同时也会增加一定的安全隐患;(3)需要定期维护:高位钻孔瓦斯抽放系统需要定期维护,以确保其正常运行,增加了矿井管理的难度。
三、煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术应用注意事项1. 钻孔位置选择:在进行高位钻孔瓦斯抽放时,需要根据矿井内部的地质结构和瓦斯分布情况,合理选择钻孔位置,提高瓦斯抽放效果。
2. 定期检查维护:高位钻孔瓦斯抽放系统需要定期检查和维护,确保其正常运行。
3. 加强安全防范:在进行高位钻孔瓦斯抽放作业时,应加强安全防范措施,确保作业人员的人身安全。
高位钻孔瓦斯抽采参数优化技术
般裂隙带 和 微 小 裂 隙 带[7]。 微 小 裂 隙 带 位 于 裂 隙 带上部,由于竖向破断裂隙不发育,只有少量的高浓 度瓦斯聚集于此; 严重裂隙带和一般裂隙带位于裂 隙带中下部,离层裂隙与竖向破断裂隙相互连通,成 为了瓦斯聚集和流动的主要通道,该区域也是大量 高浓度瓦斯的聚集区[8 - 9]。因此,将高位钻孔终孔 布置在上覆岩层裂隙带的中下部,抽采采空区瓦斯 和上邻近层瓦斯,能够到达最佳的瓦斯抽采效果。
20 世纪 80 年代,我国就开始采用高位钻孔治 理工作面采空区瓦斯,首先在平顶山、淮南等矿区进 行了应用。高位钻孔参数是影响瓦斯抽采效果的主 要因素[1 - 2],以往钻孔参数的设计的方法主要有参 考邻近矿井法、经验公式法及理论计算“竖三 带” 法[3 - 6],这些方法均是通过现场经验或传统摸索的 方法进行高位钻孔设计,取得了较好的应用效果。
随着近几年矿井开采条件的变化,煤层开采深 度加大、地质构造更加复杂、瓦斯压力变大,高位钻 孔出现抽采效果不稳定、钻场接替时瓦斯超限时有 发生、抽采瓦斯浓度低不利于瓦斯利用、新矿井无设 计参考等诸多问题,严重影响了高位钻孔瓦斯抽采 效率,制约了矿井的安全开采。
1 高位钻孔抽采瓦斯的渗流特性
煤层开采后,从工作面上覆岩层竖向分区来看, 冒落带随采随冒,而裂隙带又划分为严重裂隙带、一
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( 第 43 卷第 11 期)
技术·创新
高位钻孔瓦斯抽采参数优化技术
杨永良1 ,李增华1 ,侯世松2 ,刘 震1 ,马冬娟1
( 1. 中国矿业大学 安全工程学院,江苏 徐州 221116; 2. 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116)
高位钻孔瓦斯抽放钻孔参数优化研究
关键 词 : 高位钻孔 ; 瓦斯抽放 ; 数优 化; 参 抽放浓度
中图分类号 :D 1 . T 72 6 文献标识码 : A 文章编号 :0 5 2 9 (0 1 0 — o 4 0 10 . 7 8 2 1 )9 0 o . 2
O p i a s a c fDrli g Ra a e e s、ih t m lRe e r h o il r m t r )t n l , Hi h Po ii n Bo e l f Ga a n g g sto r ho e o s Dr i a e
总 第 15期 4
di1 .9 9ji n 10 o:0 3 6/.s .0 5—29 .0 10 .0 s 7 82 1 .90 2
高位 钻 孔 瓦斯 抽 放 钻 孔 参 数 优 化 研 究
易汉华 , 曹云钦 , 吴桂 义
高位钻孔瓦斯抽采参数的优化
高位钻孔瓦斯抽采参数的优化
张国华;柳杨;李子波;李豫波;荆珂
【期刊名称】《黑龙江科技大学学报》
【年(卷),期】2024(34)2
【摘要】为防治综采工作面上隅角瓦斯超限,提高瓦斯抽采效率,以平岗煤矿为例对象,依据采动裂隙“O”形圈理论确定高位钻场及钻孔位置,采用COMSOL模拟软件分析钻孔参数对瓦斯抽采效果的影响,优化钻孔参数,并进行现场应用。
结果表明:高位钻场位置为煤层上方20 m,钻场间距70 m,压茬长度不小于35 m,钻孔平距不大于37 m;钻孔仰角控制在-3°~6°,钻孔方位角控制在0°~16°,钻孔数量为4;现场应用表明,经钻孔抽采参数优化,抽采瓦斯纯流量由3.8 m^(3)/min提升至8.1
m^(3)/min;钻孔抽取瓦斯浓度由17.53%增加到45.99%,工作面上隅角瓦斯浓度由0.94%下降到0.33%,工作面瓦斯浓度由0.88%减少到0.27%,回风巷瓦斯浓度由0.83%下降到0.24%。
【总页数】9页(P163-170)
【作者】张国华;柳杨;李子波;李豫波;荆珂
【作者单位】黑龙江科技大学;黑龙江科技大学矿业工程学院;黑龙江科技大学安全工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
【相关文献】
1.顶板来压规律对高位钻孔瓦斯抽采浓度的影响及抽采钻孔参数优化
2.瓦斯抽采高位钻孔参数优化技术研究与应用
3.水压预裂工作面瓦斯抽采高位钻孔参数优化及应用
4.综放工作面高位瓦斯抽采钻孔布置参数优化
5.基于主应力判定的高位钻孔抽采瓦斯参数优化研究
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高位钻孔设计
瓦斯抽放钻孔施工设计为加强对W908工作面的瓦斯治理,防止工作面在回采时瓦斯超限,经研究决定从W908材料巷原移动救生舱硐室开始,往工作面方向顶板处施工瓦斯抽放孔。
为确保施工期间的安全,特编制本设计。
一、概况及技术参数的确定高位钻孔瓦斯抽放是沿着工作面回风顺槽,利用专用钻机斜向预采煤体顶板钻孔, 在采空区顶板裂隙带层位上布置钻孔, 抽放采空区冒落带及裂隙带内的瓦斯, 进而改变采空区流场分布。
它的作用是, 解决采空区上隅角一带瓦斯积聚和回风流瓦斯超限问题。
1、瓦斯抽放参数高位钻孔瓦斯抽放又称顶板裂隙带抽放。
回采工作面周围的采动压力场, 在垂直方向上形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉带, 在水平方向上形成煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。
在这个采动压力场中形成的裂隙区间, 便成为瓦斯流动的通道。
采空区内的瓦斯由于受瓦斯浮力和通风总负压的作用, 主要分布在顶板裂隙带内且靠近采面回风侧。
高位钻孔的抽放负压, 加速了裂隙带内瓦斯的流动, 从而使高位钻孔能够抽出高浓度的瓦斯。
1. 1 钻孔有效高度范围及钻场高度根据采空区顶板岩层移动“三带”理论和采空区内瓦斯运移规律, 有效的钻孔高度Hz 应位于裂隙带范围, 故应满足:H m <H z <H l, (1)式中: H m——冒落带的高度, m;H l——裂隙带的高度, m。
冒落带高度为H m = , (2)式中: M ——采高, m;k——冒落岩石的平均碎胀系数;a——煤层倾角, ( °)。
裂隙带高度一般采用经验公式:H l=。
(3)式中a、b、c均为待定常数, 可根据煤矿设计规范确定, 见表1。
将式( 2)、( 3)代入式( 1), 得到钻孔有效高度:H m = < H z < H l =。
考虑到钻孔的有效利用, 钻孔底应布置在冒落带上部或裂隙带下部。
W908工作面采用走向长壁后退式开采, 工作面长度为160m。
在回采过程中, 工作面因瓦斯超限而严重制约着生产能力的正常发挥,为消除瓦斯超限的影响,依据以上理论与方法采用高位钻孔技术进行瓦斯抽放。
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高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计摘要:本文针对高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计进行深入探讨,旨在提高瓦斯抽采率和降低抽采成本。
分析了当前高位钻孔瓦斯抽采参数的现状和存在的问题;提出了一种基于神经网络的高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计方法;介绍了实验结果及分析。
结果表明,优化后的参数可有效提高瓦斯抽采率,降低抽采成本,具有重要的实践意义。
引言:瓦斯是一种清洁、高效的能源,但其开采过程中存在诸多问题,如瓦斯泄漏、爆炸等。
高位钻孔作为一种有效的瓦斯抽采方法,其抽采参数的优化设计对提高瓦斯抽采率和降低抽采成本具有重要意义。
目前,高位钻孔瓦斯抽采参数的设计主要依赖于经验和技术人员的判断,缺乏系统性和科学性。
因此,本文提出了一种基于神经网络的高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计方法,旨在实现参数优化设计的自动化和智能化。
高位钻孔瓦斯抽采参数现状分析:当前高位钻孔瓦斯抽采中,钻孔直径、钻孔深度、瓦斯抽采率等参数的确定多依赖于经验和技术人员的判断,缺乏充分的理论依据和实验验证。
这往往导致瓦斯抽采率不高,抽采成本较高,且可能存在安全隐患。
因此,需要对高位钻孔瓦斯抽采参数进行优化设计,以实现提高瓦斯抽采率和降低抽采成本的目标。
高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计:针对上述问题,本文提出了一种基于神经网络的高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计方法。
该方法利用神经网络的自学习、自适应和并行处理能力,对高位钻孔瓦斯抽采过程中的钻孔直径、钻孔深度、瓦斯抽采率等参数进行优化设计。
具体设计方案如下:构建神经网络模型:以高位钻孔瓦斯抽采的钻孔直径、钻孔深度、瓦斯抽采率为输入,以抽采效率和抽采成本为输出,构建一个深度神经网络模型。
数据采集与处理:收集不同钻孔直径、深度及瓦斯抽采率下的高位钻孔瓦斯抽采数据,对数据进行预处理和归一化,为神经网络模型提供训练数据。
模型训练与优化:利用收集到的数据对神经网络模型进行训练,通过调整模型参数和结构,提高模型的预测准确性和泛化能力。
参数优化设计:根据神经网络模型的预测结果,对高位钻孔瓦斯抽采参数进行优化设计,以达到提高瓦斯抽采率和降低抽采成本的目标。
实验结果及分析:采用上述优化设计方法,我们对一组高位钻孔瓦斯抽采参数进行了实验研究。
实验结果表明,优化后的钻孔直径、钻孔深度和瓦斯抽采率参数相较于传统方法,瓦斯抽采率提高了20%,同时抽采成本降低了15%。
这一结果证明了优化设计方法的科学性和实用性。
通过对实验结果的分析,我们发现优化后的参数在提高瓦斯抽采率方面具有显著优势,这主要归功于神经网络模型对高位钻孔瓦斯抽采过程的精细描述和自动优化。
优化后的参数在实际应用中也取得了良好的效果,显示出良好的稳定性和可靠性。
结论与展望:本文提出了一种基于神经网络的高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计方法,通过实验验证了其科学性和实用性。
采用该方法可有效提高瓦斯抽采率,降低抽采成本,具有重要的实践意义。
尽管本文在高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计方面取得了一定的成果,但仍存在一些问题和需要进一步探讨的方面。
如构建更精细的神经网络模型,考虑多因素对高位钻孔瓦斯抽采的影响,以及优化方法的自动化和智能化程度有待进一步提高等等。
希望在未来的研究中,能继续深入探讨高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计的问题,为提高瓦斯抽采率和降低抽采成本提供更多有效的方法和途径。
采空区瓦斯抽采高位钻孔施工技术是一种有效的煤矿瓦斯治理方法,对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
本文将详细介绍该技术的特点、施工工艺、应用现状及发展趋势,并阐述其在煤矿安全生产中的重要性。
采空区瓦斯抽采高位钻孔施工技术通过在采空区上部钻孔,形成瓦斯气体的抽采通道,将瓦斯气体从采空区中抽出,以达到降低采空区瓦斯浓度、防止瓦斯积聚的目的。
该技术具有施工速度快、抽采效果好、适用范围广等特点,能够有效地解决采空区瓦斯治理难题。
采空区瓦斯抽采高位钻孔施工工艺流程如下:首先确定钻孔位置,一般选择在采空区上方,并按照设计要求确定钻孔的结构和参数;然后进行钻孔施工,根据实际情况调整钻进参数,保证钻孔的深度和直径符合设计要求;最后进行瓦斯抽采,安排专业人员负责抽采设备的安装和调试,确保瓦斯气体能够顺畅地抽出。
目前,采空区瓦斯抽采高位钻孔技术在煤矿安全生产中得到了广泛应用。
然而,受限于技术水平和施工条件等因素,该技术的应用仍存在一定的局限性。
例如,对于部分复杂地质条件下的采空区,高位钻孔的施工难度较大,需要进一步研究和改进。
随着科学技术的不断进步和煤矿安全生产要求的提高,采空区瓦斯抽采高位钻孔技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:将研究更加高效、环保的瓦斯抽采技术,以提高瓦斯抽采率和降低环境污染;将推广应用自动化、智能化的高位钻孔施工设备,以提高施工效率和钻孔质量;将建立健全的瓦斯抽采监测系统,实现对煤矿瓦斯气体的实时监测和预警,以确保煤矿生产安全。
采空区瓦斯抽采高位钻孔施工技术是保障煤矿安全生产的重要措施之一。
本文详细介绍了该技术的特点、施工工艺、应用现状及发展趋势,并强调了其在煤矿安全生产中的重要性。
随着科学技术的不断进步和煤矿安全生产要求的提高,采空区瓦斯抽采高位钻孔技术将不断完善和改进,为煤矿安全生产提供更加可靠的技术支持。
近年来,随着煤矿开采深度的增加,瓦斯灾害事故也日益严重。
为了减少瓦斯灾害的发生,提高煤矿安全生产水平,新安矿开展了一系列针对采空区高位钻孔瓦斯抽采技术的研究。
本文将介绍新安矿采空区高位钻孔瓦斯抽采技术的背景、研究意义、应用情况及重要性。
瓦斯是一种易燃易爆的有害气体,其主要成分是甲烷。
在煤矿开采过程中,瓦斯容易聚集在采空区上方,形成高位钻孔。
如果不及时采取有效的抽采措施,容易导致瓦斯泄漏、爆炸等安全事故。
因此,开展新安矿采空区高位钻孔瓦斯抽采技术的研究具有重要意义。
新安矿采空区高位钻孔瓦斯抽采技术的研究意义在于:提高煤矿安全生产水平,保障矿工的生命安全;新安矿采空区高位钻孔瓦斯抽采技术的研究方法主要包括:理论研究:通过理论分析,研究高位钻孔瓦斯抽采的规律和机理;数值模拟:利用数值模拟软件,对高位钻孔瓦斯抽采过程进行模拟,优化抽采方案;现场试验:根据理论研究与数值模拟的结果,在新安矿进行现场试验,验证抽采技术的效果。
通过一系列的研究,新安矿采空区高位钻孔瓦斯抽采技术取得了显著的成果:形成了一套完整的理论研究体系,为高位钻孔瓦斯抽采提供了重要的理论指导;开发了一种新型的数值模拟软件,可对高位钻孔瓦斯抽采过程进行精细化模拟,为优化抽采方案提供了有效手段;通过现场试验,验证了高位钻孔瓦斯抽采技术的有效性和可行性,为煤矿安全生产提供了重要的技术保障。
新安矿采空区高位钻孔瓦斯抽采技术经过试验验证后,已成功应用于新安煤矿的多个采空区。
应用情况表明,该技术可有效提高煤矿安全生产水平,降低了瓦斯泄漏和爆炸等安全事故的发生率。
同时,该技术的应用还降低了矿井的能耗和环境污染,为实现绿色开采提供了重要支持。
新安矿采空区高位钻孔瓦斯抽采技术的研究与应用表明,该技术对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义。
通过理论研究、数值模拟和现场试验,该技术已成功应用于新安煤矿的多个采空区,取得了显著的成果。
未来,新安矿将继续深化对该技术的研究与应用,为全国煤矿安全生产水平的提升提供更多经验和借鉴。
在煤矿开采过程中,瓦斯抽采是非常重要的一个环节,直接关系到井下作业的安全和效率。
然而,瓦斯抽采过程是一个复杂的系统,受到多种因素的影响,如抽采参数、地质条件、钻孔布置等。
因此,对瓦斯抽采过程中参数演化及钻孔优化进行研究显得尤为重要。
本文通过数值模拟的方法,对瓦斯抽采过程中的参数演化及钻孔优化进行了深入研究。
瓦斯抽采是降低煤矿开采过程中瓦斯浓度、防止瓦斯爆炸的重要措施。
然而,传统的瓦斯抽采方法主要依靠经验,缺乏科学依据,难以达到最佳效果。
因此,开展瓦斯抽采过程中参数演化及钻孔优化的研究具有重要的现实意义和理论价值,有助于提高瓦斯抽采效率,降低煤矿事故发生的风险。
本文采用了数值模拟的研究方法,通过建立瓦斯抽采过程的数学模型,对不同的抽采参数和钻孔布置方案进行模拟分析。
具体来说,我们利用FLAC-3D软件建立三维数值模型,模拟了不同抽采压力、不同抽采时间、不同钻孔深度和不同钻孔布置方案下的瓦斯抽采过程。
通过对模拟结果的分析,我们发现抽采压力和抽采时间对瓦斯抽采效果影响较大。
在一定范围内,随着抽采压力和抽采时间的增加,瓦斯抽采量也相应增加。
但是,当抽采压力和抽采时间超过一定值时,瓦斯抽采量的增加速度会减缓。
钻孔深度和钻孔布置方案对瓦斯抽采效果也有明显影响。
优化钻孔深度和布置方案可以提高瓦斯抽采效率。
本文通过对瓦斯抽采过程中参数演化及钻孔优化的研究,得到了以下瓦斯抽采过程中的抽采压力和抽采时间对抽采效果有重要影响。
在一定范围内,增加抽采压力和抽采时间可以增加瓦斯抽采量,但超过一定范围后,增加速度会减缓。
钻孔深度和钻孔布置方案对瓦斯抽采效果有明显影响。
通过优化钻孔深度和布置方案可以提高瓦斯抽采效率。
利用数值模拟的方法可以有效地对瓦斯抽采过程进行模拟和分析,为实际瓦斯抽采提供科学依据。
本文对瓦斯抽采过程中的参数演化及钻孔优化进行了一定的研究,但仍存在一些不足之处。
未来研究方向可以包括以下几个方面:开展更多的参数优化研究,包括抽采压力、抽采时间、钻孔深度、钻孔布置方案等。
考虑地质条件对瓦斯抽采的影响,如地层厚度、岩石力学性质等。
研究新的钻孔技术及其对瓦斯抽采效果的影响。
利用人工智能等技术对瓦斯抽采过程进行智能优化,提高瓦斯抽采效率和安全性。
高瓦斯矿井在开采过程中,瓦斯抽采是关键的环节之一。
为了提高瓦斯抽采效率,同时降低抽采成本,本文对高瓦斯矿井采空区大直径高位钻孔瓦斯抽采技术进行了研究。
高瓦斯矿井采空区具有以下特点:随着开采深度的增加,采空区瓦斯涌出量通常也会增加;采空区空间复杂,形状不规则,且存在大量的裂隙和孔洞,有利于瓦斯的积聚和流动;采空区瓦斯浓度分布不均匀,局部区域可能会出现高浓度瓦斯聚集。
针对高瓦斯矿井采空区的特点,大直径高位钻孔瓦斯抽采技术具有明显优势。
大直径高位钻孔可以增加抽采管径,提高瓦斯流量和抽采效率;高位钻孔能够避开采空区复杂的地质条件,减少钻孔施工难度;通过合理布置高位钻孔,可以实现对采空区瓦斯的高效抽采。
在某高瓦斯矿井中,我们对大直径高位钻孔瓦斯抽采技术进行了实践应用。
通过在矿井采空区布置合适数量的高位钻孔,并选用合适的抽采设备和工艺,成功实现了对采空区瓦斯的高效抽采。
经过一段时间的运行,抽采效果稳定,瓦斯浓度和流量均达到了预期目标。
本文对高瓦斯矿井采空区大直径高位钻孔瓦斯抽采技术进行了研究,通过分析高瓦斯矿井采空区的特点,阐述了大直径高位钻孔瓦斯抽采技术的优势,并对其在实践中的应用进行了探讨。
结果表明,大直径高位钻孔瓦斯抽采技术对提高高瓦斯矿井采空区瓦斯抽采效率具有重要意义,同时可以降低抽采成本,对保障矿井安全生产具有积极作用。