煤岩固化防突技术在松河矿石门揭煤中的应用

针对常规防突措施的不足,采用煤体注浆固化的方法来提高石门揭煤处煤体强度和增强围岩的稳定性,从而降低煤层中初始释放瓦斯膨胀能来防止煤与瓦斯突出.煤岩固化方法的防突机理主要是改变了煤岩体物理结构性质,尤其是在石门揭煤过程中,为石门揭煤过程整个工序提供了可靠的安全保障,可以实现安全快速揭煤.     

石门岩巷掘进中的防突技术

在煤与瓦斯突出矿井中,为防止石门、岩巷掘进期间误揭露煤层以及断层、褶曲等地质构造诱导突出,利用超前钻探技术进一步探测巷道周边煤层赋存情况和断层、陷落柱等隐伏的不明构造,以便合理调整巷道施工坡度,摸清煤厚变化规律,科学进行地质、瓦斯预测预报,超前采取相应的防突措施,岩巷近煤层掘进、揭煤期间,采用区域防突措施与局部防突措施进行消突,实现抽采达标,对防止瓦斯事故的发生具有现实性的指导意义。     

底板抽采巷前探钻孔防止误揭突出煤层的应用

尚庄煤矿为煤与瓦斯突出矿井,矿井地质条件较复杂,断层、褶曲发育,开采的B4煤层属高瓦斯低透气性松软煤层,且不具备开采保护层的条件.煤巷掘进工作面采用底板穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施,在煤层底板抽采巷道掘进过程中,通过超前施工探煤钻孔,掌握掘进巷道前方煤层及地质构造情况,分析勘测验证地质资料,编制巷道剖面图,及时掌握施工动态和围岩变化情况,防止误穿突出煤层.7131风巷底抽巷断层发育,实际施工证明,只要做到先探后掘,就能杜绝煤层底抽巷误揭突出煤层事故发生.     

辅助巷内抽爆注一体法岩巷揭煤防突综合技术

针对岩巷揭露通过原始瓦斯压力2.0 MPa以上的突出煤层危险性大、防突要求高的情况,在分析实际工程设计和煤层瓦斯赋存参数的基础上,采取先施工揭煤辅助巷道,然后在辅助巷中一次性施工瓦斯抽采钻孔,同时,辅以松动爆破增加煤层透气性,掘进中注浆加固顶板增加围岩稳定性等技术手段,使整个防突过程既避免了与高危险性突出煤层消突前的直接接触,又有利于实现较好的防突措施效果,确保了岩巷揭煤过程的施工安全.     

淮北煤田煤与瓦斯突出地质因素分析与防治

分析了影响淮北煤田煤与瓦斯突出的地质因素主要为区域构造、深度、围岩性质、断层、煤层厚度变化、煤层结构变化;提出了适合淮北地质条件的防突措施为地面钻孔预抽突出煤层瓦斯、开采保护层、钻孔超前卸压排放、石门多循环解突揭煤、突出煤层近距离岩巷掘进、立井揭煤等.     

松软煤层固化防突技术与实践

煤岩体的化学固化是掘进巷道揭穿松软煤层时防止煤与瓦斯突出的有效措施，本文论述了检软灶层固化防突机理和力学作用原理，并根据淮北芦岭煤矿应用脲醛树脂加固８号煤层，掘进巷道揭穿８号煤层底板时防止煤与瓦斯突出的工程实践，说明脲醛树脂加固松软的防突效果。     

地质构造带石门揭煤防突技术

地质构造带石门揭煤工程突出危险性大、防突技术难度大,根据矿井实际瓦斯地质条件和相关规定、要求,提前采取辅以水力割缝技术的"专用巷道穿层钻孔预抽+工作面穿层钻孔预抽"综合预抽煤层瓦斯技术措施,大大降低了揭煤的突出危险性。然后根据渐近式石门揭煤技术措施、"边探边掘、浅掘浅进"技术要求、严格规范的保障及管理措施,实现了地质构造带巷道的安全顺利揭煤,大大缩短了揭煤时间。     

辅助巷、金属骨架与预注浆技术在巷道揭过煤层群中的应用

在巷道揭过近水平煤层群过程中,施工辅助巷作为钻场一次性集中施工抽放钻孔,并利用超前金属骨架与预注浆技术加固巷道周围松软煤岩体,避免了防突与掘进工序间的相互转换与影响,保证了巷道揭过煤层群的安全。     

井巷揭煤作业综合防突措施研究

煤与瓦斯突出矿井的防突工作是一项复杂的系统工程,潞安矿区主体矿井的井巷揭煤防突综合体系建设处尚于起步阶段。为解决高瓦斯厚煤层揭煤过程中出现的应力集中和瓦斯超限问题,结合某矿煤层赋存特征,采用“水力、机械造穴+钢筛管+围岩注浆”组合防突技术,建立残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、K₁值、煤体膨胀变形量、煤层含水率、围岩变形量多效果检验指标相互验证的方法,有效的实现了区域卸压、补水、围岩应力控制,达到了高效安全揭煤的效果。通过井巷揭煤作业工程设计、工程施工、工程验收、工程评价等多个层面的分析,不断完善和摸索出一套适应于潞安矿区单一煤层、高地应力、高瓦斯区域条件下的井巷揭煤管理和技术模式。     

煤与瓦斯突出煤层巷道掘进工作面综合防突技术

本文阐述了掘进工作面瓦斯预抽、超前卸压孔、高压注水、震动放炮相结合的综合防突技术,并结合在新景矿芦南二区3#煤层煤巷掘进中的效果检验,阐述应用综合防突技术措施在煤与瓦斯突出煤层巷道掘进中的作用,对煤与瓦斯突出煤层巷道快速掘进具有指导意义。     

低透气性突出煤层巷道快速掘进的试验研究

针对在低透气性突出煤层巷道掘进过程中，煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限，掘进速度缓慢等问题，提出了深孔预裂控制爆破和巷帮钻孔边抽边掘相结合的综合防突技术，研究了深孔预裂控制爆破技术的作用机理，阐述了深孔预裂控制爆破技术的工艺流程和巷帮钻孔的布置参数.研究表明：在低透气性突出煤层中采用深孔预裂控制爆破和巷帮钻孔边抽边掘相结合的防突措施，可有效地消除激发突出的应力和煤体结构的不均匀性，提高煤体强度和煤层透气性，使巷帮钻孔瓦斯抽放量大幅度地提高，增大了煤体抑制突出的阻力，能有效地预防和消除在掘进过程中煤与瓦斯突出的危险性，且提高巷道掘进速度3～4倍.     

掘进巷道蝶型煤与瓦斯突出机理猜想

借鉴巷道蝶型冲击地压理论及非线性动力系统理论,提出了掘进巷道蝶型煤与瓦斯突出机理的猜想,认为掘进巷道煤与瓦斯突出的力学本质是巷道掘进工作面前方极短时间内出现一定程度的蝶形塑性区增量,引发围岩内弹性能与瓦斯能的叠加并迅速释放,进而发生煤与瓦斯突出。从蝶型冲击地压与蝶型煤与瓦斯突出在塑性区变化规律上的一致性及突出能量源的大小等方面对猜想的合理性进行了论证,构建了煤与瓦斯突出危险性的评估指标体系,提出了发生煤与瓦斯突出的强度、应力、角度和触发事件等4个必要条件,确定了发生煤与瓦斯突出的充分条件;首次对煤与瓦斯突出现象、发生条件与过程进行了定量分析与定量(非定性)解释。研究成果为煤层巷道煤与瓦斯突出的预测、预报和防治提供了全新的思路。     

近距离煤层群切顶留巷覆岩应力及变形响应研究

为了深入了解近距离煤层群切顶留巷上覆岩层应力及变形演化规律,以白皎煤矿B4煤层、B3煤层、B2煤层切顶成巷巷道2442、2443及2444运输平巷为研究对象,开展了3层煤回采巷道开挖物理试验研究,结果表明:①上煤层巷道切顶后,顶板卸压;煤层开挖后,采空区顶板垮落并支撑巷道顶板,顶板增压;煤层继续开挖,覆岩断裂,顶板卸压...     

顺层长钻孔预抽煤层瓦斯防突技术在潘三矿的应用

淮南矿业集团潘三煤矿是典型的煤与瓦斯突出矿井。针对潘三矿穿层钻孔预抽煤层瓦斯防突措施消突周期长,工程量大,掘进速度慢等问题,选择17171(1)轨道、运输顺槽试验顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施。自执行顺层长钻孔预抽煤层瓦斯防突措施以来,煤层最大残存瓦斯含量为4.17 m3/t,最大残余瓦斯压力为0.32 MPa,钻屑量S值在4.0～5.4 kg/m之间,钻孔瓦斯涌出初速度q在0.9～2.7 L/min之间,均无超标现象,实现瓦斯零超限,巷道瓦斯涌出量减小,有效地消除了煤与瓦斯突出危险性,实现工作面安全快速掘进。     

穿层高压水力冲孔造穴增透消突技术探讨

为了实现煤巷高效安全掘进,在玉溪煤矿中央辅助运输大巷进行了穿层高压水力冲孔造穴技术试验。试验结果表明,水力冲孔造穴对煤层瓦斯快速抽采和煤层卸压消突效果显著,钻孔抽采瓦斯量提高了7到15倍,冲出的软煤达到2~2.5 t。     

1201-2回风顺槽采空区下合理错距及围岩控制技术研究

为保障近距离煤层采空区下1201^-2回风顺槽围岩的稳定,基于巷道赋存情况,采用FLAC^3D数值模拟软件进行巷道与上覆采空区合理错距的分析,通过对比分析不同错距下围岩应力和塑性区发育,确定合理错距为20 m。结合数值模拟结果及巷道地质条件,设计巷道采用注浆短锚索+锚杆支护方案,并进行围岩变形量的观测分析。结果表明,巷道掘进期间围岩变形量小,围岩处于稳定状态。     

复杂条件下软岩巷道底鼓综合治理技术研究与应用

陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井在巷道掘进过程中受落差163 m的F₁₈正断层影响,巷道由断层下盘的泥岩、砂质泥岩层位进入断层上盘的K₅砂岩层位施工,岩层破碎,应力集中,巷道底板持续变形严重,针对陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井巷道底鼓持续变形的现象,基于巷道围岩变形机理、松动圈理论、围岩加固理论,通过理论分析、现场试验、矿压观测等手段,提出了复杂条件下软岩巷道底鼓综合治理技术,即:采用“注浆+锚网（钢带）+中空注浆锚索注浆（锚索梁）+混凝土浇筑”的联合底鼓治理技术,有效改善围岩力学性质,提高锚杆锚固基础。现场工程实践表明,该套软岩巷道底鼓综合治理技术有效控制了巷道变形,确保了巷道安全生产使用要求,支护效果明显,对治理软岩巷道底板反复变形和矿井的长期高效安全生产建设具有重大的意义。     

综放工作面钻孔断顶沿空留巷技术应用研究

为解决煤与瓦斯突出矿井巷道掘进工程量大、采掘接替困难的问题,对工作面煤岩力学参数进行实验室测试。工作面煤层直接顶强度小、厚度大,采用钻孔断顶沿空留巷技术对切顶留巷支护技术参数进行设计,留巷在原支护的基础上将顶板锚索布置改为3排矩形布置,并在巷道上帮搭设柱腿防止窜矸。经数值模拟及现场观测可知,巷道的顶板平均下沉量为90 mm,锚网索+巷旁支护的措施可以控制留巷的围岩变形,满足留巷需要。     

地面直井大流量水力压裂消突在新景矿的应用

为解决掘进工作面瓦斯突出威胁,提高突出煤层瓦斯抽采效率,实现巷道的快速掘进,以阳煤集团新景矿为研究对象,针对8#煤层南、北回风大巷以及辅运大巷在掘进过程中瓦斯突出危险性较大,掘进工作面推进速度慢的问题,提出在地面施工煤层气立井,采用大流量消突配合地面排采的施工工艺对目标煤层进行压裂,分别对钻进施工、固井施工以及压裂施工方案进行设计,旨在实现煤层瓦斯的有效消突,确保掘进作业的安全性。