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松软低透气性煤层瓦斯抽采技术的应用研究
杨占山
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】为有效解决新源煤矿松软低透气性煤层瓦斯地面抽采难题,进行了超高压水力割缝增透技术的应用研究。
采用COMSOL-Multiphysics仿真软件确定了有效抽采半径,找到了地面抽采难的原因,确定采用超高压水力割缝增透技术,并对超高压水力割缝装置和超高压水力割缝工艺进行了阐述。
实践应用结果表明,对比普通钻孔瓦斯抽采技术,采用超高压水力割缝增透技术进行瓦斯抽采,其抽采体积分数和纯量均有大幅度的提高,抽采体积分数是普通钻孔抽采的2.24倍,抽采纯量是普通钻孔抽采的2.61倍。
超高压水力割缝增透技术的应用有效解决了新源煤矿307工作面松软低透气性煤层瓦斯抽采难度大的问题。
【总页数】4页(P18-20)
【作者】杨占山
【作者单位】山西沁新能源集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD712.62
【相关文献】
1.潞安矿区低透气性松软单一煤层立体化瓦斯抽采技术探索
2.高瓦斯低透气性松软煤层瓦斯抽采钻孔施工工艺
3.松软低透气性煤层水力压裂增透瓦斯抽采技术研究
4.松软低透气性煤层瓦斯抽采技术研究
5.松软低透气性煤层瓦斯抽采技术研究
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卸压瓦斯抽采技术的研究及应用王君君发布时间：2021-11-13T04:24:34.385Z 来源：基层建设2021年第25期作者：王君君[导读] 针对盘江精煤股份有限公司在近距离煤层开采保护层卸压瓦斯存在的问题，分析了采动裂隙发育及瓦斯流动的规律，研究压茬穿层钻孔抽采邻近层卸压瓦斯技术，通过回采前预抽被保护层瓦斯盘江精煤股份有限公司通风部贵州省盘州市 553500摘要：针对盘江精煤股份有限公司在近距离煤层开采保护层卸压瓦斯存在的问题，分析了采动裂隙发育及瓦斯流动的规律，研究压茬穿层钻孔抽采邻近层卸压瓦斯技术，通过回采前预抽被保护层瓦斯，回采时高校抽采邻近层卸压瓦斯，回采后形成离层裂隙的主要通道，对卸压瓦斯层层拦截，能够有效控制邻近层瓦斯涌入采掘空间，卸压瓦斯抽采技术的应用取得了显著的效果，在盘江精煤股份有限公司广泛推广。
关键词：近距离煤层；穿层孔；裂隙导通；卸压瓦斯抽采一、公司概况贵州盘江精煤股份有限公司（以下简称“公司”）现有五对生产矿井，三对代管矿井（响水煤矿和松河煤矿、杨山煤矿），两对在建矿井（马依煤矿和恒普煤矿），均为煤与瓦斯突出矿井；五座选煤厂，一座矸石发电厂。
股份公司核定能力1600万吨（公司本部1000万吨、托管矿井600万吨）。
矿区开采煤层10～17层，平均可采煤层总厚度18～27.7 m，开采煤层均有煤尘爆炸危险。
煤层瓦斯含量为3.6～27.1 m3/t。
煤层透气性系数为0.0017～9.58 m2/（MPa2.d），煤层瓦斯压力为0.32～3.76 MPa，矿区煤层瓦斯地质赋存“两高、一低、一复杂”（瓦斯含量高、瓦斯压力高、煤层透气性系数低、地质构造复杂），导致瓦斯灾害治理难度大。
随着矿井开采深度的增加，矿井瓦斯涌出量逐步增大；当前公司各矿瓦斯涌出总量772.27 m3/min，抽采瓦斯量479.69 m3/min，抽采率62.11%。
公司有瓦斯抽采站26座，现有抽采泵116台，每座抽采站都实现了高、低负压独立抽采，抽采泵总抽采能力达到11800 m3/min，现有抽采钻机280台，其中扭矩在4000 N.m以上的大功率抽采钻机140台。
矿井瓦斯抽放管理规范（国家安全生产行业标准AQ1027-2006，国家安全生产监督管理总局2006年11月2日发布，2006年12月1日实施）一、范围本标准规定了建立矿井瓦斯抽放系统的条件及工程设计要求、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理及职责、瓦斯利用、瓦斯抽放系统的报废程序，以及瓦斯抽放基础参数的测算方法、各类瓦斯抽放方法的抽放率、瓦斯抽放监控系统监测参数的指标要求和瓦斯抽放工程设计有关计算方法。
本标准适用于全国煤矿企业、管理部门及有关事业单位。
二、规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款：——MT5018—96矿井抽放瓦斯工程设计规范。
——《煤矿安全规程》（2004年版）。
——《煤矿瓦斯抽放管理规范》（1997年版）。
——GB50187—1993工业企业总平面设计规范。
——GB50215—2005煤炭工业矿井设计规范。
三、定义下列术语和定义适用于本标准：（一）瓦斯抽放：采用专用设备和管路把煤层、岩层和采空区中的瓦斯抽出或排出的措施。
（二）未卸压抽放瓦斯：抽放未受采动影响和未经人为松动卸压煤（岩）层的瓦斯，亦称为预抽。
（三）卸压抽放瓦斯：抽放受采动影响和经人为松动卸压煤（岩）层的瓦斯。
（四）本煤层抽放瓦斯：抽放开采煤层的瓦斯。
（五）邻近层抽放瓦斯：抽放受开采层采动影响的上、下邻近煤层（可采煤层、不可采煤层、煤线、岩层）的瓦斯。
（六）采空区抽放瓦斯：抽放现采工作面采空区和老采空区的瓦斯。
前者称现采空区（半封闭式）抽放，后者称老采空区（全封闭式）抽放。
（七）围岩瓦斯抽放：抽放开采层围岩内的瓦斯。
（八）地面瓦斯抽放：在地面向井下煤（岩）层打钻孔抽放瓦斯。
（九）综合抽放瓦斯：在一个抽放瓦斯工作面同时采用2种或者2种以上方法进行抽放瓦斯。
（十）强化抽放：针对一些透气性低、采用常规的预抽方法难以奏效的煤层而采取的特殊抽放方式。
（十一）预抽：在煤层未受采动以前进行的瓦斯抽放。
（十二）瓦斯储量：煤田开采过程中，能够向开采空间排放瓦斯的煤层和岩层中赋存瓦斯的总量。
寿阳地区81#煤低透气性煤层瓦斯抽采技术实践与探索[摘要]阳煤集团控股的平舒煤业属新建矿井，开采81#煤时发生瓦斯动力现象，严重制约了掘进速度，影响采掘衔接。
后本矿决定掘进期间采用抽放技术治理瓦斯，后扩展到采煤工作面进行抽放。
经过不断的试验改进，取得良好效果，也使本煤层抽放技术的应用趋向成熟。
81#煤层瓦斯抽放技术，结合四位一体防突措施，成功地为寿阳地区利用抽放技术开采低透气性煤层，积累了成熟的经验。
【关键词】瓦斯；抽采工艺；抽放技术山西平舒煤业有限公司温家庄煤矿为阳煤集团控股的新建矿井，设计能力为0.90Mt/a，目前开采81#煤，2007年5月21日在南二正巷掘进时发生瓦斯动力现象，经鉴定为煤与瓦斯突出煤层。
一、矿井状况温家庄井田位于寿阳县北部的温家庄乡盘湾底村至灵芝镇界石村一带，井田面积约27.9km2。
太原组及山西组为本井田主要含煤地层。
本井田内煤层赋存稳定，主采81#煤，煤质为无烟煤和贫煤，均厚1.83m，平均倾角5度左右，为缓倾斜煤层。
开采时上邻近层3#、4#、6#煤，下邻近层有82#、12#煤瓦斯将会涌入采场空间。
本矿采用倾斜长壁综采一次采全高方法，后退式开采，全部垮落法管理顶板。
煤科总院抚顺分院分源预测法测定，81#煤瓦斯含量为12.89m3/t，透气性系数为0.1281（m2/Mpa2·d），钻孔百米流量衰减系数为0.3209（d-1），综合评价81#煤层属较难抽放煤层。
二、抽采技术的试验1、掘进期间抽采技术的试验2007年3月份本矿改变以往炮掘工艺，开始使用综掘机掘进煤巷顺槽，瓦斯涌出量高达5.5m3/min，利用风排难以有效治理瓦斯，开始进行掘进期间抽放试验，即施工钻场并向正前打长钻孔接管进行抽放。
2、首采面本煤层瓦斯抽放的试验首采面在采用邻近层钻孔抽放瓦斯的同时，利用掘进期间的钻场向煤体打扇形进行提前抽放瓦斯。
三、81#煤抽采应用技术的逐步改进1、邻近层钻孔工艺技术的改进原设计中小直径钻孔参数：开孔直径∮94mm，钻孔角度：上仰13o～19o，钻孔长度30m。
淮南矿区煤层顶板分段压裂水平井抽采技术及效果研究陈本良;袁亮;薛生;降文萍;杨科;周韬;李丹丹;吴静【期刊名称】《煤炭科学技术》【年(卷),期】2024(52)4【摘要】淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,结果显示三向应力场类型主要为σ_(h,max)>σ_(v)>σ_(h,min),具有实施顶板分段压裂水平井技术的充分条件;利用MFrac Suite软件分别模拟了水平段距离煤层1、3、5 m时的压裂缝参数,压裂缝半长最大107.33 m、最小89.47 m,具有理想的压裂效果,说明顶板分段压裂水平井在淮南矿区具有比较好的地质适应性与可行性。
以潘一煤矿13-1煤层“L”型顶板分段压裂水平井CBM01井为研究对象,采用井下钻孔检测与数值模拟等手段综合分析了瓦斯治理效果,结果显示CBM01井抽采415 d即显著降低了煤层瓦斯压力与瓦斯含量,距离水平井50、65 m处瓦斯压力由6.4 MPa分别降至2.6、2.7 MPa,降低幅度均超过55%,水平段两侧各15~20 m范围内瓦斯含量由13.5 m^(3)/t降至最大9.11 m^(3)/t、最小6.92 m^(3)/t,平均7.92 m^(3)/t,约10 m范围均降至8 m^(3)/t以下。
最后,采用数值模拟方法预测了CBM01井抽采10 a的产气效果及瓦斯治理效果,气井抽采10 a累计产气约272.08×10^(4)m^(3),水平段倾向单侧约150 m范围内气含量均降至8 m^(3)/t以下、压力均降至3 MPa以下。
综合研究结果表明,煤层顶板分段压裂水平井技术在淮南矿区瓦斯治理方面均具有较大的优势和应用效果。
【总页数】9页(P155-163)【作者】陈本良;袁亮;薛生;降文萍;杨科;周韬;李丹丹;吴静【作者单位】安徽理工大学;淮南矿业(集团)有限责任公司;中煤科工西安研究院(集团)有限公司【正文语种】中文【中图分类】TD712【相关文献】1.韩城矿区碎软煤层顶板梳状孔水力压裂瓦斯抽采工程实践2.碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂煤层气高效抽采模式3.沿煤层顶板水平井分段压裂煤层气开采技术研究4.井下碎软煤层顶板加砂分段压裂瓦斯高效抽采技术5.分段多簇密切割压裂技术在淮南矿区煤层气抽采中的应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
煤矿采掘生产中的几种瓦斯抽放技术[摘要]本文主要阐述了煤矿采掘生产中的采空区卸压瓦斯抽采技术、特殊条件卸压瓦斯抽采技术和煤巷掘进工作面瓦斯抽采技术等问题。
【关键词】采掘生产；瓦斯抽放；技术1、采空区卸压瓦斯抽采技术按照煤矿采空区类别，在采煤生产中，瓦斯抽采可分为回采工作面采空区瓦斯抽采、老采空区瓦斯抽采、报废矿井瓦斯抽采。
1.1密闭抽采方法密闭抽采法是抽采采空区瓦斯的一种常用和有效方法。
此抽采法把采空区或回采工作面的进、回风巷都加以密闭，密闭墙厚为一至三米，灌筑砂、泥浆等材料，确保严密不漏风。
再把抽采管穿过回风巷的密闭墙，伸入采空区内进行抽采，伸入以10m以上为好。
抽采时，要对密闭内的气体成分、浓度、抽采负压等参数经常进行监测与控制，避免增大漏风造成采空区浮煤自燃。
这种方法抽出的瓦斯浓度能达25%-50%以上。
1.2回采采空区插管、埋管抽采方法回采采空区插管抽采法是将带孔眼的管子在顶板冒落前直接插入采空区内进行抽采，插入采空区的管子直径在75mm～100mm之间，位处采空区内一端长2m～3m。
管壁穿有小孔并用纱网包好，避免抽采中出现堵塞现象。
此管要尽可能靠近煤层顶部，置于瓦斯浓度较高的地点。
此种瓦斯抽采方法抽出的瓦斯浓度一般只有10%～25%，而操作简单方便、成本较低。
为了确保抽采效果并对预埋管抽采管口进行控制，应采取以下方法中的一种。
（1）双埋管法。
在第一条埋管埋入采空区达30m时，预埋第二条管路；此方法的优点在于控制简单，缺点是管材消耗较大。
（2）气动阀门控制法。
通过远控实现采空区内部各个抽采管口的气动阀门的开闭。
此方法能节省预埋管路，按实际情况对瓦斯抽采口进行调节。
但需要安设价格相对较高的气动阀门，施工工艺质量要求也很高。
（3）远控胶囊控制法。
这种方法基本原理同气动阀门控制法，节省预埋管路，价格较低，能按具体情况对瓦斯抽采口进行凋节。
1.3向冒落拱上方打钻抽采法在开采保护层过程中，在打钻抽采邻近层卸压瓦斯时，同时打钻到冒落拱上方，主要目的是捕集处于冒落带中的上邻近层和未开采的煤分层中的瓦斯。
瓦斯抽采管理制度（三项管理制度）一、总则1、为认真贯彻落实多钻孔、严封闭、综合抽的瓦斯抽采方针，践行钻到位、管到底、孔封严、水放空的抽采方法，全面落实全程套管、两堵一注、带压封孔的封孔工艺，提高抽采效率，实现瓦斯抽采达标，有效防范瓦斯事故的发生，特制定矿瓦斯抽采管理制度(以下简称抽采制度)。
2、制定抽采制度的依据：《煤矿安全规程》(以下简称《规程》)、《煤矿瓦斯抽采基本指标》、《煤矿瓦斯抽采规范》、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》、《采矿工程设计手册》、《防治煤与瓦斯突出细则》等。
3、矿井瓦斯抽采应当坚持多措并举、应抽尽抽、抽采平衡、效果达标的原则。
应进行瓦斯抽采的煤层必须先抽采瓦斯，确认抽采达标后，方可安排采、掘作业。
瓦斯抽采系统应当确保工程超前、能力充足、设施完备、计量准确。
矿井应当加强抽采瓦斯的利用，有效控制瓦斯排放量。
4、必须建立专门的瓦斯抽采队伍，配足瓦斯抽采工作所需的管理人员、工程技术人员、参数检测人员及瓦斯抽采工等。
5、建立、完善瓦斯抽采管理制度、瓦斯抽采人员岗位责任制、钻场及钻孔检查管理制度、抽采工程质量验收管理制度等。
6、瓦斯抽采工必须参加专门培训并取得相关资质后方可上岗。
二、一般规定1、矿必须进行瓦斯抽采，并确保抽采达标。
2、矿井在编制生产发展规划和年度生产计划时，必须同时组织编制相应的瓦斯抽采达标规划和年度实施计划。
矿井生产规划和计划的编制应当以预期的矿井瓦斯抽采达标煤量为限制条件。
抽采达标规划包括：抽采达标工程(表)、抽采量(表)、抽采设备设施(表)、资金计划(表)，抽采达标范围可规划产量(表)、采面接替(表)、巷道掘进(表)等。
年度实施计划包括：年度瓦斯抽采达标的煤层范围及相对应的年度产量安排(表)、采面接替(表)、巷道掘进(表)，年度抽采工程(表)、抽采设备设施(表)、施工队伍、抽采时间、抽采量(表)、抽采指标、资金计划(表)以及其他保障措施。
煤矿每年制定的瓦斯抽采规划、计划、设计、工程施工、设备设施以及抽采计量、效果等需报上级部门审批。
