新元煤矿综采面瓦斯抽采技术优化及效果分析.pdf
《新元煤矿综采面瓦斯抽采技术优化及效果分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《新元煤矿综采面瓦斯抽采技术优化及效果分析.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2023年第3 期江西煤炭科技159.新元煤矿综采面瓦斯抽采技术优化及效果分析李文彬(山西新元煤炭有限责任公司,山西晋中0 4540 0)摘要:针对新元矿3 10 9综采工作面瓦斯抽采钻孔深度大、封孔不严,抽采效果较差的问题,提出利用简易胶囊封孔、高压水力修复钻孔和低负压抽采进行抽采工艺优化。对比实测瓦斯抽采浓度和流量表明,简易胶囊封孔和高压水力修复钻孔后,采用低负压抽采,钻孔瓦斯抽采量和抽采效率均大幅提升,抽采效果较好。关键词:综采面;瓦斯抽采;抽采量;抽采浓度;低负压抽采中图分类号:TD712+.62Optimization and Effect Analysis of Gas Extra
2、ction Technology in Fully Mechanized Coal Face of Xinyuan CollieryAbstract:In response to the problems of large drilling depth,lax sealing,and poor extraction efficiency in gas extraction at the3109 fully mechanized mining face of Xinyuan Colliery,the article proposes to optimize the extraction proc
3、ess by using simplecapsule sealing,high-pressure hydraulic repair drilling,and low negative pressure extraction.Comparing the measured gasextraction concentration and flow rate,it is shown that after simple capsule sealing and high-pressure hydraulic repair drlling,low negative pressure extraction i
4、s adopted,which significantly improves the gas extraction amount and eficiency,and theextraction effect is good.Key words:ully mechanized coal face;gas extraction;extraction amount;extraction concentration;low negative extraction煤炭是我国的首要化石能源,其消耗量占一次能源消耗总量的50%以上。煤炭开采过程中存在着多种有害因素,如瓦斯、火灾、粉尘、水害等,其中瓦斯是矿井
5、安全生产的最大威胁。瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等灾害事故在煤矿生产过程中时有发生,这些灾害事故对作业人员的安全有极大危害。抽采煤层中赋存的瓦斯能够较好地解决瓦斯异常涌出、煤与瓦斯突出等问题,但现场实践发现,煤层透气性差是制约瓦斯抽出效果的主要原因。通过水力致裂、水力割缝等能够解决煤层透气性低的问题,但由于不同矿井煤层赋存条件差异较大,抽采过程中仍然会出现各种问题。有研究人员利用柱式封孔方法提高了钻孔瓦斯抽采能力;利用穿层钻孔水力修复工艺能够提升钻孔瓦斯抽采浓度;在实验室实验过程中发现钻孔长度和抽采负压对瓦斯抽采浓度和抽采量均有较大影响。以新元矿3 10 9工作面为例,采用胶囊封孔、钻孔修复、低负压
6、抽采等不同技术进行钻孔瓦斯抽采优化,保障了瓦斯抽采效果。1新元煤矿3 10 9 采煤工作面概况新元煤矿3 10 9 采煤工作面开采3#煤层,煤层文献标识码:BLi Wenbin(Shanxi Xinyuan Co.,Ltd.,Jinzhong,Shanxi 045400)赋存稳定,内生裂隙发育。煤层平均厚度2.7 5m,煤层倾角2 9,平均倾角3,矿井为高瓦斯矿井。煤种为贫煤,工业分析结果如表1所示。工作面走向长13 6 4.3 m,倾向长2 58.2 m,面积3 52 2 6 2.3 m,可采储量1.2 8 8 Mt。工作面瓦斯绝对涌出量30.31m/min,相对涌出量7.9 3 m/t,瓦
7、斯地质条件复杂。该回采面切巷向北2 7 6 58 9m处于预测为高瓦斯区域;煤尘有爆炸危险性,不易自燃。利用MG400/930-WD型采煤机倾斜长壁后退式开采,割煤深度0.8 m,供风量为3 196 m/min,工作面采用“三进一回”“Y”通风方式通风。2瓦斯抽采技术优化瓦斯抽采钻孔密封不严将会严重影响瓦斯抽采效果,因此需要采取措施密封钻孔周围的裂隙以提高瓦斯抽采效率。目前新元矿3 10 9 工作面瓦斯抽采效果较差,主要是其钻孔深度大、封孔效果不佳造成的。针对该问题利用快速胶囊封孔技术对钻孔进行密封,并采用水力修复钻孔技术,向钻孔内注人高压水,通过带压水流增加煤层的透气性,排除钻孔内的碎渣,避
8、免钻孔堵塞,有效解决塌孔和堵孔问题。工作面目前采用高压抽采方式,文章编号:10 0 6-2 57 2(2 0 2 3)0 3-0 159-0 3160.但较高的负压条件下瓦斯抽采效果提升并不明显,因此改用低负压抽采技术进行瓦斯抽采。优化后的瓦斯抽采钻孔布置如图1所示,从底抽巷中向煤层打穿层钻孔抽采瓦斯。利用4组钻孔进行抽采效果对比,每组钻孔中包含2 排共20个钻孔。第3 9组为原有抽采技术正常抽采,每个钻孔之间间距10 m、钻孔直径9 4mm,利用水力冲孔增加煤层透气性,钻孔成形后利用原有的技术封孔,封孔深度18 m,抽采平均负压为40kPa,共抽采6 个月。第3 8 组仅采用简易胶囊封孔措施
9、,封孔深度降低为5m,抽采4个月,其余条件和第3 9 组相同。第42 组利用封孔和钻孔修复措施,钻孔成型后先简易封孔高压抽采,1个月后撤出封孔材料向孔内注人高压水进行钻孔修复,然后再次封孔后抽采2 个月。第44组同时采用封孔、钻孔修复和低负压抽采技术,抽采负压降低至10 kPa,共抽采3 个月。7634(a)剖面第3 9组第3 8 组第42 组第44组正常抽采正常抽采正常抽采正常抽采$94mm$94mmd94mm$94mm+简易封孔+二次封孔+二次封孔+二次修复+二次修复+低负压中底抽巷10m(b)平面图11瓦斯抽采钻孔布置3瓦斯抽采效果对比3.1原有抽采效果3109工作面原有抽采技术条件下的
10、瓦斯抽采效果如图2 所示,图2(a)为不同抽采钻孔的瓦斯江西煤炭科技浓度,图2(b)为孔板瓦斯浓度和流量。可以看出,瓦斯抽采压力随着瓦斯抽采工作的推进呈现逐渐上升的趋势,这可能是由于抽采时间增加后钻孔内存在塌孔等问题,增加了抽采压力。而抽采浓度随着瓦斯抽采工作的推进呈现波动下降的趋势,抽采流量曲线比较平缓,总体同样为逐渐降低的趋势。在瓦斯抽采工作初期的瓦斯抽采浓度和流量最高,钻孔内瓦斯浓度最高为47%,孔板瓦斯浓度最高为3 6%;混合流量最高为13 m/min,纯流量最高为4.8 m/min。最终瓦斯总抽采量为1 370 m。5040%/302010m8913031中底抽巷2023年第3 期-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 新元 煤矿 综采面 瓦斯 技术 优化 效果 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。