Application study on cooperative drainage technology for mining-affected pressure relief gas in overlaying adjacent seams

Abstract

Podczas eksploatacji ściany nr 12 w Yangquan zanotowano dużą ilość gazu wydobywającego się z przyległych pokładów węgla. Koncentracja metanu w chodniku nadścianowym bardzo często przekraczała wartości dopuszczalne. Aby rozwiązać te problemy, sformułowano zasadę wysokiego/niskiego odmetanowania dla dekompresji metanu w przyległych do ściany nr 12 pokładach węgla na podstawie symulacji numerycznych oraz obserwacji. W odniesieniu do tej zasady zaproponowano technologię łączonego odprowadzania gazu poprzez otwory wiertnicze zlokalizowane odpowiednio na niższym i wyższym poziomie odpowiednich stref metanowości. Zastosowanie technologii odprowadzania łączonego przyczyniło się do znacznej poprawy bezpieczeństwa produkcji na przodku nr 12 kopalni Nanzhuang, zwiększenia wydajności, prędkości odprowadzania i ilości odprowadzanego gazu, obniżenia emisji dwutlenku węgla oraz lepszej ochrony środowiska, a także lepszego wykorzystania zasobów i wydłużenia okresu eksploatacji kopalni. Krótko mówiąc, uzyskano znaczne korzyści ekonomiczne, społeczne i środowiskowe, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpiecznej, wydajnej i zrównoważonej eksploatacji kopalni.

During the mining process of 12# coal seam in Yangquan mine area, gas quantity emitting from overlaying adjacent seams was high and gas concentration in upper corners and return airways of mining faces often exceeded limitation. To solve these problems, through the combination of theoretical study, numerical simulation and on-site observation, the high-low zoning enrichment law of the mining-affected pressure relief gas in overlaying adjacent seams of 12# coal seam was formulated. According to this law, the cooperative drainage technology was proposed, namely arranging the high-located and low-located boreholes to drain the gas respective in high and low enrichment zones. By applying the cooperative drainage technology, the safety production status of mining faces of 12# coal seam in Nanzhuang mine has been significantly ameliorated, advance efficiency, drainage rate and drainage quantity have been improved greatly, carbon emission has been reduced and the environment has been protected, resource utilization has been improved, the service life of the mine will be extended. In a word, good economic, social and environmental benefits have been achieved, meanwhile, a safe, efficient, and sustainable exploitation of the mine has been realized.