摘要：为了提高采空区的瓦斯抽采能力,控制工作面的瓦斯涌出,以王家岭矿12302工作面为试验对象,研究了煤层开采后覆岩采动裂隙的演化规律;根据矿井的实际抽采效果研究了不同日推进速度下钻孔层位和平距的定量关系,并对高位钻孔进行了设计和抽采效果考察。结果表明:覆岩的裂隙的发育范围和数量随着工作面的推进逐渐增大增多,多次来压后,采空区覆岩中部形成了明显的压实区,瓦斯富集区在进、回风巷20~50 m,煤层顶板以上25~50 m范围内,覆岩垮落带高度为28.2 m,裂隙带为118.6 m;不同日推进速度下钻孔的优势层位和平距符合一次线性方程关系y=ax±b,依据研究结果设计的高位钻孔实施后,对比孔的抽采纯量低于其余4个钻孔,最大单孔瓦斯抽采纯量较其它钻场的最大单孔瓦斯抽采纯量提高了51%,高位定向钻孔的平均瓦斯抽采率为68%,有效的提高了工作面的瓦斯抽采效果,控制了工作面的瓦斯涌出,抽采期间上隅角和回风流最大瓦斯体积分数均保持在0.8%以下,能够保证矿井的安全生产。

摘要：随着煤矿的持续挖掘,煤炭开采深度及难度也在不断地加大。在这种情况下,发生煤与瓦斯突出事故的可能性也在不断加大。瓦斯抽采作为治理瓦斯灾害最重要的手段,瓦斯抽采钻孔设计十分关键。在煤层钻孔设计方面,为了降低钻孔设计专家人员的工作量及人工进行设计的误差,增加矿井开采的安全性,智能钻孔设计尤为重要。

摘要：随着我国浅部煤炭资源的大量开发,更多矿山已步入深层开发阶段,煤层瓦斯浓度、地应力等均大幅度上升。针对瓦斯保护涌出率和煤与瓦斯保护突出性风险均出现明显上升的情况,瓦斯抽采将成为煤矿瓦斯灾害的治本之策。文章总结了我国矿井瓦斯抽采钻孔智能设计的基础研究成果,提出瓦斯抽采钻孔智能设计。瓦斯抽采钻孔智能设计将成为破解矿山深层开发瓦斯灾害治理难点及提升我国煤矿安全生产水平的重要科技关键。

摘要：为了提高低透气性煤层采空区覆岩卸压瓦斯的抽采效果,采用微震监测技术,对工作面推进过程中采空区覆岩微震事件的演化过程进行了监测,进而分析了采空区覆岩的空间破裂特征,并依据微震监测分析得到的采动裂隙带位置及周期来压步距,设计了高位钻孔瓦斯抽采参数,检验了瓦斯抽采效果。结果表明:工作面回采期间周期来压步距在16 m左右,形成的采动裂隙带高度在50 m左右,据此设计的高位瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采量和抽采体积分数分别提升了100%和150%,表明微震监测技术可准确探测采空区覆岩高位瓦斯富集区的空间位置,为瓦斯抽采钻孔设计提供了依据。

摘要：为研究低瓦斯高强度开采综放工作面采动覆岩裂隙演化过程中瓦斯的运移规律,提高矿井瓦斯治理能力,以王家岭矿12302工作面为例,研究了煤层开采后上覆岩层的垮落和位移特征,通过分形维数定量描述了裂隙的发育情况,得到了覆岩的三带高度、跨落角、裂隙区等参数,以此参数建立数值模型研究采动裂隙与瓦斯运移的耦合特性,将研究结果应用于现场的卸压瓦斯的抽采设计并进行了效果检验。结果表明:走向模型的冒落带为28.2 m,裂隙带为118.6 m,切眼处和停采线处的垮落角分别为59.5°和51.5°,倾向模型的冒落带为28.2 m,裂隙带为113.6 m,进刀端和停采线处的垮落角分别为62.5°和55.5°;随着工作面开采距离的增加,分形维数先增大后减小最后趋于平稳;采场卸压瓦斯整体上有向上、向采空区深部、向回风巷一侧运移的特性,采空区深部瓦斯浓度可达20%,上隅角瓦斯浓度接近1.5%,采动裂隙带瓦斯聚集区位于距回风巷20~50 m、高度距煤层顶板25~50 m范围内;采用高位定向长钻孔抽采采动裂隙带聚集瓦斯的抽采效果较好,上隅角和回风流瓦斯浓度均小于0.8%,保证了矿井的安全生产,为类似条件下的瓦斯治理提供参考。

摘要：高应力区软岩巷道支护的问题是制约煤炭企业发展的一大难题。采用地质调查、数值分析、室内力学试验、工程类比、现场试验监测和优化设计等综合集成研究方法,系统地研究了巷道的复杂赋存条件,揭示了半煤岩巷道的破坏机理,提出了经济合理的支护方案确保了半煤岩巷道的围岩稳定。研究结果表明:余吾煤业S2206进风巷顶板围岩分级为II级,帮底围岩分级为Ⅴ级;围岩存在张拉破坏和剪切破坏两种形式,决定了半煤岩巷道围岩的破坏机理;提出的支护对策和支护方案有效控制了S2206进风巷的围岩稳定性。

摘要：针对采用常规高位定向长钻孔在工作面初次来压期间瓦斯抽采效果不佳的问题,以中煤华晋集团有限公司王家岭矿12309综放工作面为工程背景,通过物理相似模拟和数值计算分析了初采期综放工作面煤层顶板覆岩结构和裂隙发育规律:初采期的煤层顶板裂隙发育高度低、数量少,随着工作面的推进,顶板裂隙逐步发育,裂隙发育的高度和范围随着推进距离的增加而增大,裂隙最大发育高度约为28 m,工作面来压步距约为50 m;初采期工作面瓦斯浓度和涌出量较大,沿工作面倾向,瓦斯浓度从20~150架支架逐渐增大,沿工作面走向,由煤壁300 mm至后刮板输送机瓦斯浓度逐渐增大,采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的50%以上,瓦斯涌出量整体上呈上升趋势,且有明显的阶段性特征。根据现场实际情况和初采期综放工作面瓦斯涌出特征、覆岩结构及裂隙演化规律,对初采期的常规高位定向钻孔的轨迹进行了优化设计,提出了初采期抛物线型高位定向钻孔瓦斯抽采方法。将钻孔的终孔位置设计在煤层里,与采空区直接导通,用于工作面初采期采空区低位瓦斯抽采,解决了初采期常规高位水平长钻孔层位较高的问题。现场应用结果表明:相比于常规高位定向钻孔,采用抛物线型高位定向钻孔可在工作面采空区基本顶初次来压前有效抽采采空区低位瓦斯,瓦斯抽采纯量平均提高了约37%,上隅角和回风流最大瓦斯体积分数均小于0.80%,达到了瓦斯抽采的预期效果。