摘要：【目的】突出煤层钻进过程中的喷孔瓦斯超限是威胁矿井高效生产的安全隐患,分层切削钻进方法有助于在孔内削弱喷孔瓦斯压力,但分层切削形成的梯形钻孔周围瓦斯释放特征不明,限制了分层切削钻具结构设计和应用效果。【方法】以不同层间距、层厚差的分层切削钻孔为研究对象,建立数学模型分析钻孔周围瓦斯流动规律,并定量描述了分层切削钻孔瓦斯流量与层间距、层厚差之间的关系,在此基础上,通过数值模拟分析了分层切削钻具瓦斯释放调控机制,优化了分层切削钻具结构,并开展了现场钻进工业性试验。【结果和结论】结果表明:(1)多次切削成孔方式使钻孔的揭露面积逐渐增大,有效控制了瓦斯释放面积,进而调控了瓦斯释放流量,通过合理设计钻孔层厚差Hj与层间距Li,能够将瓦斯释放流量降低18.3%以上。(2)在一定层间距范围内,双层切削钻具调控效果将优于三层切削钻具,直径为63.5 mm刻槽阻尼钻杆在推力140 kN和扭矩4600 N·m作用下,最小安全系数为3.009,满足强度设计要求。(3)优选双层切削钻具,其揭露直径73 mm,终孔直径113 mm,层间距0.8 m,通过工业性试验,钻遇高压瓦斯富集区时,孔口瓦斯体积分数降低了37.7%,孔口瓦斯体积分数均未超过0.5%。表明分层切削钻具调控钻孔周围煤体瓦斯释放量、削弱瓦斯释放强度的作用显著,为预防钻孔喷孔瓦斯超限问题提供了新的解决思路。

摘要：针对煤矿掘进工作面因局部通风机故障或停电未能及时启动,导致瓦斯超限这一问题,以贵州某矿为工程背景,对掘进工作面瓦斯来源及时空分布规律进行分析,对掘进工作面瓦斯抽采系统进行优化设计,提出“无正压通风下瓦斯抽采系统工作方法”,并在贵州某矿进行实例验证。

摘要：针对山西某矿传统防瓦斯超限通风装置存在滤网易堵塞、使用寿命短、不易拆卸安装等问题,设计了一种防矿井瓦斯超限的新型通风装置。介绍了该装置的结构、具体工作原理,并进行了工业性试验。试验结果表明:应用该装置后,此矿井再没出现过瓦斯超限现象,且该装置滤网易拆除、易安装、使用寿命长,能满足矿井通风需求,具有一定的推广应用价值。

摘要：随着煤矿开采工作的推进,瓦斯存储空间与工作面之间的阻断性能逐渐降低,以当前的防治措施治理瓦斯超限问题,难以达到理想的效果。为此,提出工作面初采期瓦斯超限治理方法。结合工作面的基础条件以及施工进程对瓦斯渗透强度的影响,分析工作面瓦斯超限强度,以机动的方式对治理方法的实施强度进行调节,实现对瓦斯超限的治理。测试结果表明,设计方法可以将工作面瓦斯含量控制在1.20 m^(3)/t的标准之下。

摘要：九鑫煤业205工作面中后期实施“110工法”开采时,工作面由U型通风调整为Y型通风系统,采空区漏风较为严重,工作面上隅角瓦斯超限现象时常发生,影响煤矿生产安全。针对性设计上隅角瓦斯超限现象治理方案并采用模拟软件进行分析。模拟结果显示:确定增加直径至300 mm的超大直径埋管提高抽采效果的治理方案最好;现场施工后采空区瓦斯浓度均在0.32%以下,有效解决了工作面瓦斯集聚超限问题。

摘要：在事故理论和灾害防治理论指导下,通过理论分析和数理统计研究了赵庄矿瓦斯超限致因因素,对地质构造、矿山压力等因素对瓦斯超限的影响规律进行了分析;结合瓦斯超限致因因素,构建了瓦斯超限孕育发展模型,通过瓦斯大量涌出、通风缺陷和管理重大隐患3大因素的指标体系的构建,建立了基于多级指标模式的赵庄矿瓦斯超限预测模型并设计开发出瓦斯超限风险评价系统。现场应用效果表明:系统可以在出现危险信息时及时发布相应等级的预测结果,给瓦斯灾害应急响应预留了充足时间。

摘要：针对近距离煤层群开采过程中工作面瓦斯浓度频繁超限的问题,以重庆松藻矿区为例测试了煤体孔隙结构和吸附能力,现场对比了裂隙带高位抽采钻孔、高位抽采巷道和采空区抽采钻孔3种方法防治瓦斯超限效果。结果表明:煤体大孔与裂隙不发育,渗透率低,瓦斯预抽效果差,开采卸压导致工作面瓦斯超限。裂隙带高抽巷作用下平均瓦斯抽采量为12.6 m^3/min,平均瓦斯抽采体积分数为32.75%,与高位抽采钻孔相比分别提高了5倍和2.8倍。采空区抽采钻孔与冒落带连通导致工作面空气进入高抽巷,平均瓦斯抽采体积分数降低至28.19%,抽采量为11.38 m^3/d。高抽巷方法使工作面尾排瓦斯平均体积分数降低了63.2%,上隅角瓦斯平均体积分数降低了19.6%,杜绝了工作面瓦斯超限事故的发生,单月工作面推进效率平均提高了46.7%,10个月共抽采可直接利用瓦斯441.7万m^3,取得了良好的经济社会效益。

摘要：为了进一步探讨穿层钻孔水力冲孔期间与相邻的冲孔孔洞及掘进工作面间瓦斯涌出的影响,针对中马矿水力冲孔期间的瓦斯超限事故,从钻孔设计、穿层钻孔施工过程中水力冲孔的煤量及瓦斯超限过程进行了认真分析研究,摸索出在同样煤层赋存条件下,采用水力冲孔的方式增加煤体的透气性和蠕变程度时,要充分考虑冲孔煤量、孔洞范围及施工间隔时间的关系,否则,极易出现相邻的孔洞及与施工地点间瓦斯相互影响的情况。

摘要：瓦斯事故给选煤厂带来极大威胁,不仅造成严重的经济损失,而且可造成人员伤亡。目前大多数选煤厂缺少对整体工艺方案的优化设计和关键成型设备的选择以及对煤仓瓦斯分布规律的研究,因此很难达到理想的瓦斯治理效果。本文针对西铭选煤厂局部瓦斯浓度超限问题,以放煤口、皮带为研究重点,提出了精煤仓混合式通风瓦斯治理方案,并采用理论分析和数值模拟相结合的方法,利用Fluent软件对煤仓内气流流场进行了数值模拟分析,通过放煤口的运动状况和风流分析,得到了瓦斯浓度超限的原因以及瓦斯浓度超限区域,从理论上验证了混合式通风瓦斯治理方案的可行性;数值模拟结果与实际物理过程基本吻合,对证明煤仓通风设计的合理性起到了辅助作用,也对确定各区域的送(排)风量、风机选型、风道进出布置形成及管路系统的布置等提供了科学依据。

摘要：针对目前煤矿瓦斯超限短信报警存在报警信息不分级别或只分级别不分矿名发送、短信发送设备容易死机造成信息阻塞等问题,设计了一种煤矿瓦斯超限分矿分级防信息阻塞短信报警系统。该系统通过对煤矿数字化瓦斯远程监控系统实时采集的数据进行分析处理,将超过各级报警阈值的数据根据不同的矿名和阈值级别,通过具有死机自动复位功能的多接口短信发送装置分别发送至相应矿相应级别的人员手机上。实际应用结果表明,该系统改善了煤矿安全分级监管、分级响应的能力,提高了安全管理的可靠性。