煤与瓦斯突出时固态烃转化为气态烃的假说验证

分析突出危险煤层中固态烃的机械化学分解中的光谱变化表明，在煤与瓦斯突出时存在着其他的瓦斯涌出源。为了验证这一结论，在“古科夫煤炭”股份有限公司“中央”矿井ｉ２突出危险煤层现场条件下进行了专门的试验。试验中沿煤层打了若干直径４３ｍｍ、深１．６ｍ的钻孔，测量了钻粉的初始特性。观察期间，在穿越突出危险带的工作面小顺槽掘进中共发生了７次煤与瓦斯突出。总共打了４０个钻孔，打钻时初始瓦斯涌出量ｇＨ为０．２５～１９．５Ｌ／ｍｉｎ。有２６次打钻正常，有１４次伴随有顶钻、夹钻、孔中钻粉吹出和发出响声等现象。在无异…     

突出煤层掘进巷道冲击地压防治技术

为了在垂深1 100 m、具有严重煤与瓦斯突出和冲击地压危险的煤层进行安全快速掘进,消除冲击地压和煤与瓦斯突出危险,应用巷道钻孔松动爆破卸压技术.通过对冲击地压发生机理和钻孔松动爆破卸压理论分析,研究了深井煤层卸压原理,确定了巷道钻孔松动爆破卸压技术参数和施工工艺.试验结果表明:利用瓦斯抽排巷道对掘进煤层进行打钻和松动爆破,在一定范围使突出煤层卸压、排放瓦斯,可使原始高地应力场发生改变,并沿巷道掘进方向向前方煤体和巷道两帮深部转移,同时提高煤层透气性,使高压瓦斯加速排放,减少了突出势能,有效防治煤与瓦斯突出和冲击地压.     

鹤煤三矿41采区煤层增透与瓦斯抽采技术研究

针对鹤煤三矿穿层钻孔施工采用传统打钻技术存在的打钻工程量繁重、钻孔布置密集度较高、瓦斯抽采效率较低等缺点,深入分析煤层赋存条件,研究优化抽采工艺与全程筛管固孔的方法,确定穿层钻孔布置形式,通过底抽巷穿层钻孔实施水力冲孔的方式,实现瓦斯灾害的快速治理。实践表明,相同条件下实施穿层钻孔水力冲孔技术,能大幅度提高单孔瓦斯抽采浓度,煤层瓦斯能够得到充分释放,促使煤层裂隙数目与透气性显著增加,有效改变了初始瓦斯分布状况,消除了新建工作面煤层应力集中现象,达到防治瓦斯突出的目的。     

大直径长钻孔消突技术在丁集矿煤巷掘进中的应用

通过对丁集矿打钻情况的研究与瓦斯抽采量的测量,针对高瓦斯突出煤层煤巷掘进过程中易发生煤与瓦斯突出等问题,提出并实施大直径长钻孔抽放瓦斯技术,总结钻孔孔径、孔深以及抽采压力等的较优值,提高了煤与瓦斯突出矿井消突效率,促进了掘进,确保了矿井安全高效生产。     

软煤层钻孔施工与钻具选择及应用效果分析

煤与瓦斯突出是煤矿最严重的灾害之一,本煤层瓦斯抽采是解决煤与瓦斯突出的手段之一,但是在突出煤层打钻,特别是在软煤层打钻非常困难,经常出现喷孔、夹钻、打不进等现象,很大程度上消弱了防突打钻的效果。为了解决这方面问题,根据平煤集团四矿煤层赋存条件和目前打钻情况,结合现场实际,论述了如何合理选择钻机和钻具,解决本煤层深钻孔施工难题,通过实践,基本上达到了预期目的。     

云盖山煤矿瓦斯抽采效果考察

随着矿井开采深度的增加和开采强度的增大,煤与瓦斯突出问题越来越严重,煤层瓦斯压力、瓦斯含量、地应力加大致使突出矿井的突出危险性越来越严重,突出频率增加,突出强度增大,大型、特大型突出所占比例越来越大,煤与瓦斯突出已成为严重威胁矿井安全生产的主要问题之一。目前不具备保护层开采条件的煤层,井下钻孔预抽瓦斯是防治煤与瓦斯突出的主要手段之一,钻孔瓦斯抽采效果与煤层瓦斯含量、透气性系数、抽采钻孔直径及负压、抽采目的和时间等因素有关。针对云盖山煤矿在瓦斯治理中采用的不同瓦斯治理钻孔,结合矿井实际生产条件和不同瓦斯治理钻孔的有效抽放半径的现场测试结果,对不同瓦斯治理钻孔的瓦斯抽采效果进行考察,验证了不同瓦斯治理钻孔的有效抽放半径等技术参数。     

新田煤矿打钻H_2S和CO气体来源分析与防治

新田煤矿在揭煤打钻过程中CO、H2S异常超标,给施工人员带来危害,影响现场施工进度,增加工程成本。对新田煤矿3条井筒落底揭穿4、5号煤层揭煤打钻期间遇到异常有毒有害气体CO、H2S超标问题,工作面瓦斯浓度和涌出量数据,煤层瓦斯组分及煤质进行分析、研究,确定其来源为钻孔煤层自燃引起,提出了揭煤期间应对措施,实现了煤矿揭煤安全生产。     

瓦斯抽采钻孔喷孔防护装置的研制与应用

针对松软且地应力较高的突出煤层中钻孔施工时,易发生钻孔喷孔,导致瓦斯超限和煤粉突出的问题,设计了一种钻孔喷孔防护装置。该装置由钻孔封孔装置、连接装置、气水分离器3部分组成,将喷出的高浓瓦斯直接抽入矿井瓦斯抽放管中,水和煤渣进入收集系统,实现气（瓦斯）、水（打钻水）、渣（煤矸渣）的有效分离。经过松藻煤矿现场试验证明,使用该装置后,平均穿煤时间增加79.1%,平均穿煤深度增加114.7%,钻场瓦斯体积分数0.15%～0.25%,远低于1%的瓦斯允许浓度。     

不同突出情况下钻孔瓦斯涌出规律研究

为探究运用钻孔连续流量法测定不同突出危险情况时的敏感性,建立了钻孔瓦斯流动模型,通过COMSOL Multiphysics模拟软件建立数值模型,探究钻孔瓦斯涌出量和瓦斯压力关系;利用连续流量法建立煤层巷道突出预测装置,以山西汇丰与贵州威舍煤样为试验对象,根据钻进过程中的动力现象判断不同突出危险情况,从而进行不同突出危险情况下钻孔瓦斯涌出规律研究.结果表明:钻孔瓦斯流涌出量与瓦斯压力呈线性关系;初始钻孔瓦斯流量可以作为预测突出危险性的敏感性指标.发生喷孔时表现钻口小、空腔大、钻孔内残留煤粉、钻孔壁掉落的煤块易碎等特点,与井下发生突出时情况相吻合.打钻初始流量曲线波动较大,说明在打钻初始较容易发生突出,这与现场实践相吻合;瓦斯压力越小流量曲线波动幅度越小,且随着钻进的深入,流量曲线逐渐变大后将趋于平缓.初始钻孔瓦斯流量不仅可以反应突出危险情况,而且可以表明突出可能发生的地点,相较于其他突出预测指标具有明显优势.     

大直径顺层钻孔局部消突技术在突出矿井掘进面的应用

针对高瓦斯突出煤层煤巷掘进过程中易发生煤与瓦斯突出和掘进速度低等问题,提出并实施大直径钻孔抽放瓦斯消除煤与瓦斯突出技术,既消除了煤与瓦斯突出危险,同时杜绝了掘进过程中的瓦斯超限问题,提高了掘进速度,确保了高瓦斯突出煤层掘进工作面的安全生产.     

突出松软煤层深孔打钻工艺的创新与应用

突出松软煤层深孔钻进是公认的世界难题。为解决突出松软煤层生产过程中的煤与瓦斯突出问题,最主要的手段就是进行深孔打钻,通过在钻孔设计、钻具改进和打钻工艺等的研究,摸索出了一套行之有效的办法,有效解决了突出松软煤层打钻难的问题。     

大直径钻孔消突技术在高瓦斯突出煤层掘进工作面的应用

针对高瓦斯突出煤层煤巷掘进过程中易发生煤与瓦斯突出、掘进速度低等问题,提出并实施大直径钻孔排放瓦斯消除煤与瓦斯突出技术,解决了煤与瓦斯突出问题,提高了掘进速度,确保了高瓦斯突出煤层掘进工作面的安全生产。     

干式钻孔风力排渣新技术

<正> 目前国内外煤矿井下的钻孔技术,一般采用湿式钻孔水力排渣或干式钻孔螺旋排渣。但在具有煤与瓦斯突出煤层中,由于原始煤体内有压力瓦斯,每当钻孔到一定深度时(一般4～5m 以上),即因钻孔周围煤体的卸压和煤屑瓦斯解吸,造成孔内聚积大量压力瓦斯,就可能发生瓦斯喷孔、顶钻,严重时可造成垮孔、卡钻,致使无法继续打钻。特别是打下向钻孔时,湿式钻孔处于全水封状态,更容易发生喷孔、垮孔、卡钻、顶钻。为此我们试用了干式钻孔风力排渣技术。通过在湖南涟邵矿务局洪山、利民两矿3年多的实践表明,该项钻孔技术可以在有煤与瓦     

穿层深孔控制爆破防治冲击型突出研究

针对具有严重煤与瓦斯突出和冲击地压危险的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,提出了穿层深孔控制爆破防治技术,研究了穿层深孔控制爆破技术的作用机理,对穿层深孔控制爆破进行了数值模拟研究,分析了爆破过程中煤、岩的压力变化情况和爆破影响范围,确定了巷道钻孔松动爆破卸压技术参数和施工工艺.实验结果表明:利用瓦斯抽排巷道对掘进煤层进行打钻和松动爆破,在一定范围使突出煤层卸压、排放瓦斯,可使原始高地应力场发生改变,并沿巷道掘进方向向前方煤体和机巷两帮深部转移,同时提高煤层透气性,使高压瓦斯加速排放,减少了突出势能,有效防治了煤与瓦斯突出和冲击地压,具有重要理论和实际价值.     

穿层深孔控制爆破防治冲击型突出研究

针对具有严重煤与瓦斯突出和冲击地压危险的煤层巷道掘进过程中,煤与瓦斯突综合检测指标经常超限,掘进速度缓慢等问题,提出了穿层深孔控制爆破防治技术,研究了穿层深孔控制爆破技术的作用机理,对穿层深孔控制爆破进行了数值模拟研究,分析了爆破过程中煤、岩的压力变化情况和爆破影响范围,确定了巷道钻孔松动爆破卸压技术参数和施工工艺.实验结果表明:利用瓦斯抽排巷道对掘进煤层进行打钻和松动爆破,在一定范围使突出煤层卸压、排放瓦斯,可使原始高地应力场发生改变,并沿巷道掘进方向向前方煤体和机巷两帮深部转移,同时提高煤层透气性,使高压瓦斯加速排放,减少了突出势能,有效防治煤与瓦斯突出和冲击地压.     

无保护层开采高突工作面“钻抽爆评”一体化综合防突技术研究与应用

为解决平煤股份十矿戊9-20180综采工作面煤与瓦斯突出危险这一技术难题,采用了无保护层开采、本煤层钻孔瓦斯抽采、分段间隔打钻抽采、深孔预裂爆破技术及煤与瓦斯突出工作面定期安全评价的管理机制.试验表明,煤体瓦斯含量由原来的8～13 m3/t下降到3.2932 m3/t,杜绝了煤与瓦斯突出事故的发生,确保高浓度瓦斯工作面回采期间安全生产.     

小直径钻孔防突效果考察

<正> 牛马司矿是一个有煤与瓦斯突出危险的矿井,在煤巷掘进中曾采用过大直径钻孔防止煤与瓦斯突出,虽取得了显著的效果,但这一措施必须有专用钻具,且搬运不便;打钻时往往产生卡钻,甚至喷孔现象,且喷孔对施工人员造成较大的威胁;有时因钻孔打不到预定位置而影响防突效果。1990年以来,我矿采用了小直径钻孔卸压排放瓦斯,掘进煤巷5000多米,未发生突出现象。它具有施工简单,操作方便,钻进速度快,适应范围广等优点,本     

钻孔钻屑量测定及其与突出危险性关系

<正> 开采煤和瓦斯突出煤层的大量实践表明,为防止突出而在煤巷或石门打超前排放钻孔时,往往出现垮孔、卡钻、响煤炮、喷煤、喷瓦斯等现象,也常常表现钻屑量增大。这就使人们想到用打钻时产生钻屑量的多少来判断煤层区域性的突出危险程度。利用钻屑量指标来判断煤矿井下动力现象(冲击地压、煤和瓦斯突出等)发生的危险     

突出煤层密集钻孔瓦斯预抽的数值试验

密集钻孔预抽瓦斯技术是一种防止煤与瓦斯突出的措施,为了提高预抽效率和合理布置钻孔,应用固气耦合RFPA2D-GAS数值试验系统,研究在不同煤层透气系数、钻孔间距、钻孔直径、煤层瓦斯含量系数和预抽时间等因素条件下,煤层瓦斯压力和抽采半径的变化规律。得出透气系数、钻孔直径越大,钻孔间距和瓦斯含量系数越小,煤层瓦斯压力下降幅度越大,抽采半径越大,达到消除煤层突出危险的瓦斯压力值所需的预抽时间越短;随着钻孔预抽时间的延长,瓦斯压力下降范围将扩大,抽采半径增加。并用工程实例进行了验证。     

石门揭煤突出危险性预测方法新探

根据煤与瓦斯突出的球壳失稳机理,通过测定具有代表性的煤样初始释放瓦斯膨胀能,并根据其突出的临界指标可以得到矿井的不发生突出的安全临界瓦斯压力。根据这一发现,可以在石门揭煤的时候可以向煤层打钻,并向钻孔内以安全临界瓦斯压力这一恒压补充气体,经过一定时间t之后切断气源观察瓦斯压力表的读数变化,即可判断石门前方煤体的瓦斯压力与安全临界瓦斯压力的相对大小,进而可对石门前方煤层的突出危险性进行快速预测。