威达煤业近距离极薄煤层群综合瓦斯抽采技术应用研究

15.45
2.49
4.01
1.53
S2127 掘进面 C20 ＋800 40.877 0.947
14.90
2.14
7.31
1.54
叙永煤矿现场调研资料
叙永煤矿C19煤层煤孔隙率8.86% ；C20煤层煤孔隙率 7.89% 。
叙永煤矿煤层瓦斯压力、瓦斯含量
煤层
瓦斯压力(MPa)
瓦斯含量(m3/t)
C19
1.01
S1214回采工作面
C19
23.61
1.40
S2115掘进工作面
21.31
0.87
S1224石门揭煤
23.34
1.03
S1226石门揭煤
C20
17.20
0.87
＋980m石门穿C20煤层处
20.27
0.92
威鑫煤矿现场调研资料
威鑫煤矿煤的瓦斯吸附常数与工业分析结果
煤层
工业分析（%）
Mad
Aad
Vdaf
真密度 (g/cm3)
视密度 (g/cm3)
孔隙率 (m3/m3)
瓦斯吸附常数
a(m3/t)
b(Mpa-1)
C19
0.9
18.0
6.1
1.55
1.49
4.26
32.2
0.515
C20
0.9
31.0
6.6
1.7
1.65
3.05
37.53
0.497
C24下
0.7
27.0
7.4
1.667
1.58
5.14
课题现场完成研究内容
煤层超高压射流切割增透技术及配套设备研究
在钻进煤层瓦斯预抽孔切割时，改进了现有高压脉冲水射流切 割法的钻机、乳化泵、密封钻杆、切割钻头等，使系统配套切割 压力高达100MPa，同时为了使系统更安全、适用于矿井环境， 所有设备均为防爆设计，并取得安标。
该配套设备在叙永煤矿1595、1594、1592等地点进行了工 业性试验，通过现场试验取得了古叙煤田的煤层增透切割参数 (临界压力为≥60MPa等)，得到了现场瓦斯抽采的相关参数，瓦 斯涌出初速度、瓦斯抽放量、瓦斯抽采浓度均比未进行切割增透 的相关参数有显著提高，证明实施该技术后取得了非常好的效果， 对煤矿瓦斯治理及抽采起到了很明显的作用，并且促进了川煤超
0.418
C20
0.675
7.677 14.947
C19煤层透气性系数为46.644m 2/MPa 2·d。 C20煤层透气性系数为9.375m 2/MPa 2·d。
叙永煤矿现场调研资料
叙永煤矿瓦斯放散初速度与坚固性系数
地点
煤层 瓦斯放散初速度(△P) 坚固性系数(f)
S1213掘进工作面
17.20
课题现场完成研究内容
42mm钻孔排放半径考察
根据叙永煤矿现场生产实际，对 Φ42mm孔径 超前排放钻孔的排放半径进行了测定，考察地点选 择在1598、1597等掘进碛头进行。考虑到现场考察 条件以及测试误差的影响，并保留一定的安全系数， 经综合分析后确定：叙永煤矿 Φ42mm排放钻孔施 工2h后有效排放半径为 0.50m
威鑫煤矿现场调研资料
C19煤层绝对瓦斯压力0.18～0.32MPa； C20煤层绝对瓦斯压力0.16~0.54MPa； C24下煤层绝对瓦斯压力0.14～0.18Mpa 。
C19原煤瓦斯含量为2.08～8.72 m3/t； C20原煤瓦斯含量为1.92～5.42m3/t； C24下原煤瓦斯含量为1.25～6.19 m3/t。
课题研究必须与叙永煤矿和威鑫煤矿的瓦斯 治理相结合，采用近距离极薄煤层群瓦斯综合 抽采技术研究后，达到的成果及考核目标：
1）工作面开采过程中不发生三级报警和矿井 瓦斯超限次数较去年同期相比减少30% 以上；
2）抽采浓度在现有基础上提高一倍以上； 3）抽采量在现有基础上提高两倍。
叙永煤矿现场调研资料
威鑫煤矿现场调研资料
C19煤层的透气性系数0.127~0.132m2/MPa2.d。 C20煤层的透气性系数0.064~0.065m2/MPa2.d。 C24煤层的透气性系数0.074~0.088m2/MPa2.d。
C19煤层钻孔瓦斯流量衰减系数0.268 d-1。 C20煤层钻孔瓦斯流量衰减系数0.209d-1。 C24下煤层钻孔瓦斯流量衰减系数0.154d-1。
为了提高抽采量及浓度，提升瓦斯抽采效果，就必须 解决开采过程中首采煤层瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出对 首采煤层开采的制约，以及邻近层开采瓦斯的抽采技术 等，把瓦斯作为一种资源进行开采，使瓦斯抽采出地面 后能达到发电利用等功能。因此，研究叙永矿区近距离 极薄煤层群瓦斯综合高效抽采技术势在必行。
课题研究目标
课题现场完成研究内容
单位：m
放水器 1
孔板流量计（6吋）
源自文库
孔板流量计（4吋）
10 11 抽放支管（4吋）
20 抽放支管（4吋）
PVC管 巷道
叙永矿煤层抽放半径：采煤工作面顺层抽放煤体瓦斯钻孔抽采半径为
3.5m左右。矿井实施抽采过程中，还应根据煤层瓦斯地质变化情况、抽采 时间等因素，合理调节钻孔抽采半径，达到有效治灾的目的。
课题现场完成研究内容
75mm钻孔抽放半径考察
在1597机巷布置顺层钻孔预抽煤层瓦斯，同时考察 预抽钻孔的抽放半径，考察的参数为钻孔直径为 75mm，钻孔深度 80m，抽放半径 2m、3m、4m。1~5号 钻孔直径为 75mm，钻孔间距为 8m，作为抽放半径考 察的第一组； 6~10号钻孔直径为 75mm，钻孔间距为 6m，作为抽放半径考察的第二组； 11~15 号钻孔直径 为75mm，钻孔间距为 4m，作为抽放半径考察的第三 组。
近距离极薄煤层群综合 瓦斯抽采技术应用研究
四川省煤炭产业集团技术中心 四川省威达煤业有限责任公司
汇报提纲
? 立项背景 ? 研究目标 ? 现场调研资料 ? 课题现场完成研究内容 ? 课题资金使用情况 ? 项目取得成果及结论
立项背景
2010年度威达公司两对矿井的瓦斯超限三级报警次数 占到了川煤集团全年报警次数的 30%，抽采量只有 1 m3/min，抽采浓度 5%左右，其工作面瓦斯超限时间较 长，采用的抽采技术手段也单一，严重制约了矿井生产 安全和安全高效矿井建设与发展。因此进行近距离极薄 煤层群瓦斯综合高效抽采技术研究意义十分重要。
叙永煤矿煤样吸附瓦斯试验与工业分析结果
地点
煤 层
标高
吸附常数 a(m3/t) b(Mpa -1)
灰分 Aad(%)
水分 Mad(%)
挥发分 真密度 Vdaf(%) (t/m 3)
S2112 回采面 C19 ＋890 36.808 0.856
25.62
2.36
7.3
1.63
S1128 回采面 C20 ＋930 39.517 1.136