综放工作面过“三方危险区域”复合动力灾害防治及效果

冲击地压与瓦斯复合动力灾害严重影响工作面正常回采,为了有效防治高瓦斯特厚煤层综放工作面回采初期、单面见方区域、周期来压等"三方危险区域"冲击地压与瓦斯共同作用下动力灾害。合理确定"三方危险区域"位置,结合工作面正常回采现状,研究提出综放工作面过"三方危险区域"时冲击地压与瓦斯复合动力灾害防治关键技术,并进行了现场试验。     

千秋煤矿21141综放工作面煤层自燃和瓦斯治理技术

千秋煤矿21141综放工作面高瓦斯、中等冲击地压危险、自燃等复合灾害于一身,针对工作面切眼掘进、安装、初采期间易自然发火和易瓦斯超限问题,加强工作面支护、消除应力集中、自燃火灾预测预报、充填防火材料等防火措施和瓦斯预抽、采空区增透瓦斯抽采技术实现了工作面安全回采。     

厚硬顶板特厚煤层采空区瓦斯综合治理技术研究

为了解决厚硬顶板冲击特厚煤层采空区瓦斯涌出治理问题,根据煤岩层赋存条件,通过建立厚硬顶板冲击煤层工作面的力学模型,运用UDEC数值计算并理论分析了冲击煤层开挖后覆岩结构、裂隙发育特征及竖向"三带"高度,首次为厚硬覆岩工作面采空区提出高位长短距离钻孔联合防控瓦斯灾害防治技术,效果表明:工作面回采期间上隅角瓦斯浓度不超过0.5%,回风流瓦斯浓度不超过0.2%,工作面抽采瓦斯纯量达8 000 m~3/d,工作面瓦斯抽采率达到70%,实现了工作面的安全回采,从而减小安全隐患。     

深部开采动力灾害综合防治技术研究

该文通过分析口孜东矿111303工作面动力灾害情况,针对高地应力低瓦斯工作面提出采用"采前瓦斯预抽达标、注水降低煤层冲击倾向性有效"的复合区域措施,证明了"预抽瓦斯+深孔注水"是防治煤岩瓦斯动力灾害最有效的方法。对矿井深部开采动力灾害(主要包括煤与瓦斯突出、冲击地压)治理有参考作用。     

基于动力属性的深井灾害防治技术研究与应用

为了有效防治深井动力灾害,基于煤与瓦斯突出、冲击地压等的表现形式,在分析矿井动力灾害发生条件及孕育发展过程的基础上,构建了深井动力灾害属性鉴定体系,分别提出了应力主导型和应力、瓦斯复合型深井动力灾害防治技术,并在千米深井口孜东矿111303首采工作面进行了工程应用。应用效果表明:针对应力主导型深井动力灾害,在抽采达标的基础上确定了深孔静压注水区域防冲措施,区域措施评价指标预抽率达到35%,可解吸瓦斯含量降到3 m3/t以下,含水率增量超过2%,通过采取提高支护加强、控制回采速度、加大两巷超前支护距离和强度等局部措施,有效防止了动力灾害事故发生。     

孟巴矿22105综放面瓦斯综合治理技术

孟巴煤矿22105综放面瓦斯含量大,工作面绝对瓦斯涌出量不断增大,瓦斯灾害问题日趋严重,严重影响了工作面的回采速度和安全生产。通过分析22105综放面的瓦斯涌出来源和涌出特点,采取了优化通风系统、工作面瓦斯抽采、上隅角顶板处理、邻近采空区卸压抽放等有针对性的瓦斯综合治理技术,实现了工作面的安全回采,解决了工作面瓦斯超限问题。     

突出厚煤层综放工作面瓦斯综合治理技术研究

针对厚煤层综放工作面瓦斯治理难度大、抽采效果差、工作面难以消突的问题,开展了综放工作面立体瓦斯抽采技术研究。立体瓦斯抽采技术包括保护层开采、工作面回采区域顺层钻孔预抽、回风巷留管抽采瓦斯、利用尾巷抽采瓦斯、顶板高位钻孔及底板拦截钻孔抽采瓦斯。通过对P41104综放工作面研究表明:7~#煤层距11~#煤层42 m,作为11~#煤层的上保护层开采是有效的,消除了11~#煤层的突出危险性。立体瓦斯抽采技术的实施,使工作面瓦斯抽采纯量达到25.86 m3/min,抽采率达73%,回风流瓦斯浓度稳定在0.7%以下,减少了瓦斯涌出量,有效解决了工作面上隅角与回风流瓦斯超限问题。     

特厚煤层综放开采冲击地压防治技术与实践

基于华亭煤矿250102综放工作面冲击地压显现强烈、巷道返修难度大,开展了一系列技术研究和防治实践。分析表明,大采深、煤层具有冲击倾向性、坚硬厚层砂岩顶板、护巷煤柱留宽不合理是导致该工作面发生冲击地压的主要因素,并采用综合指数法判定该综放面冲击危险指数0.89,具有强冲击地压危险性。在早期预测的基础上,采用微震法对冲击危险区域进行监测。对具备冲击危险的区域,综合采用巷帮煤体卸压爆破、顶板深孔爆破、动压注水(8~13 MPa)与静压注水等卸压解危措施,削弱了冲击地压显现强度,有效降低了综放工作面冲击地压的发生。     

综放工作面上邻近层瓦斯抽采方法

为了有效解决综放工作面初采和正常回采期间上邻近层瓦斯涌出量较大的问题,提出了高低位钻孔和大直径顶板走向长钻孔相结合的瓦斯抽采方法。试验结果表明,采用该方法能有效防治初采和正常回采期间上邻近层涌出的瓦斯,成效显著。     

冲击地压工作面瓦斯异常涌出原因分析及防治技术

针对冲击地压工作面瓦斯异常涌出问题,在统计分析多个冲击地压工作面瓦斯涌出异常诱发因素基础上,研究了冲击地压工作面瓦斯异常涌出原因分析及防治技术。分析结果表明:冲击地压工作面瓦斯异常涌出影响因素主要有煤岩固有冲击属性、瓦斯含量（压力）、开采深度、坚硬顶板、地质构造、开采技术条件等。冲击地压工作面异常涌出防治技术是在开采过程中实施钻孔卸压、顶板预裂爆破、煤层注水、深孔爆破、瓦斯抽采、强化支护、综合监控监测及安全防护等措施,降低冲击地压及伴生瓦斯异常涌出危险。研究结果在宽沟煤矿I010202工作面实施应用,取得了良好的效果,确保了工作面的安全回采。     

冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制及控制

针对冲击地压采面瓦斯异常涌出问题,在统计分析多个冲击地压采面瓦斯涌出异常诱发因素的基础上,研究了冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制、瓦斯异常区划分方法及防治技术。研究结果表明:冲击地压采面瓦斯异常涌出影响因素主要有煤（岩）固有冲击属性、瓦斯含量（压力）、开采深度、坚硬顶板、地质构造、开采技术条件等;冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制是煤（岩）层冲击或震动,造成应力集中区域突然卸压、裂隙扩展,大量卸压瓦斯解吸扩散并涌向采场,工作面后方采空区随着顶板断裂,瓦斯被突然压出,造成瓦斯涌出异常。在治理冲击地压采面瓦斯时,采前需预评价、预分区、预处理,开采过程中,可以实施钻孔卸压、顶板预裂爆破、煤层注水、深孔爆破、瓦斯抽采、强化支护等措施,以降低冲击地压及伴生瓦斯异常涌出危险。研究结果在宽沟煤矿I010202工作面得到了应用,取得了良好的效果,确保了工作面的安全回采。     

软岩保护层开采底抽巷穿层卸压抽采瓦斯技术研究

为了解决目前平煤十三矿瓦斯抽采效果不佳的难题，结合煤矿的现场实际条件，提出了软岩保护层开采底抽巷穿层卸压抽采瓦斯技术，选择13100软岩保护层工作面作为首采面，然后在保护层工作面实施底抽巷穿层钻孔，并对底抽巷卸压区、未卸压区的单孔瓦斯浓度、瓦斯纯量进行测量。研究结果表明:通过连续2个月的观测，13100软岩保护层工作面底抽巷卸压区单孔平均瓦斯浓度在40%以上，较未卸压区至少提高了160%，同时单孔抽采纯量是未卸压区抽采纯量的32倍。     

煤与瓦斯突出矿井煤巷掘进工作面瓦斯抽采技术研究

为解决1303（上）工作面回采巷道瓦斯含量高的问题,通过分析工作面回采巷道的瓦斯赋存情况,结合各项瓦斯抽采方式的选择原则,确定1303（上）工作面回采巷道掘进时采用区域模块降量+底抽巷穿层抽采相结合的瓦斯抽采方式。结合巷道具体情况,对瓦斯抽采方案的各项参数进行具体设计,并根据邻近矿井资料对瓦斯抽采量进行有效预测;在瓦斯抽采技术实施完成后,巷道掘进期间采用钻屑指标法及瓦斯浓度持续监测的方式对瓦斯抽采效果进行验证分析。研究结果表明:1303（上）工作面回采巷道采用区域模块降量+底抽巷穿层抽采技术后,掘进期间瓦斯涌出量最大值为5.35 m³/min,瓦斯浓度的最大值为0.57%,钻屑量最大值为3.9 kg/m,实现了瓦斯的高效抽采,保证了巷道掘进期间无瓦斯异常涌出的现象。     

瓦斯地质动态分析技术体系在杨河煤业的应用

通过对杨河煤业建立的信息化、智能化、科学化瓦斯地质动态分析技术体系进行分析，杨河煤业实现了矿区瓦斯灾害防治的过程化预控，巩固了矿井煤与瓦斯突出防治基础工作。从其应用效果来看，瓦斯地质动态分析技术体系实现了瓦斯灾害防治从“区域”到“局部”的全过程把控，从“宏观”上掌握了矿井瓦斯的赋存规律及主控因素和矿井瓦斯地质动态分析技术，为实现高效区域瓦斯治理提供了技术支撑；从“局部”防控技术角度建立了工作面突出危险动态分析技术，可高效支撑采掘工作面日常防突工作。     

2000—2016年我国煤矿重特大事故统计分析

为遏制重特大安全事故,于公开发表或出版的文献资料中对2000—2016年我国煤矿重特大事故进行了收集整理,从时间、地域、经济类型、事故类别等角度进行分类统计,并结合煤矿重特大事故预防的困难性给予研究解释。2000年以来,我国煤矿重特大事故起数和死亡人数呈波动下降趋势;3、4、5、11、12月是我国重特大事故的高发时期,是加强煤矿安全监管的重要时期;山西、黑龙江、河南、贵州、湖南5省重特大事故数量和死亡人数最多,是煤矿安全监管的重点区域;非国有煤矿重特大事故发生概率极高,是煤矿安全监管的重要对象;热动力灾害事故是煤矿重特大事故的主体,是科学研究、安全监管和投入的关键所在。煤矿危险源广布、无法彻底消除,现有技术无法长期有效治理;煤炭产量大,开采与安全保障技术、管理水平发展不平衡,是重特大事故预防困难的根本原因和直接原因。     

唐口煤矿深部复杂开采工作面瓦斯分源涌出规律研究

研究工作面瓦斯涌出规律对工作面瓦斯治理有重要意义。为了得到唐口煤矿深部3号煤层复杂开采条件下工作面回采时期瓦斯涌出时空演化规律,选取6304工作面作为对象,采用实测方法研究6304工作面瓦斯涌出规律。结果表明:6304工作面瓦斯涌出量为6.534 m³/min,其中煤壁占34.27%,落煤占29.62%,采空区占36.11%;沿工作面倾向由低到高,瓦斯浓度整体为上升趋势,其中1—76号架工作面瓦斯浓度小于0.20%,76—102号架瓦斯浓度上升明显,最大为0.387%;上隅角的后部采空区是工作面的瓦斯主要涌出源,上隅角1号测点瓦斯浓度0.78%,上隅角周边3号、5号、7号、8号、9号测点瓦斯浓度平均为0.643%;周期来压时,上隅角瓦斯相对平时较高。研究为针对性的瓦斯分源监控与灾害防治提供基础。     

低透气性煤层回采工作面消突技术实践

为了解决低透气性煤层回采工作面采取顺层钻孔抽采后,在预计的抽采时间内未消突且在运输巷补打钻孔后抽采效果依然未达标的问题,提出了在工作面布置瓦斯治理巷,施工顺层倾斜钻孔,与原抽采钻孔形成交叉。通过在602回采工作面进行试验,发现采取瓦斯治理巷,并布置倾斜抽采钻孔技术措施后,回采工作面突出危险性预测超标率为0,割煤期间回风流瓦斯浓度由1.0%降至0.4%,实现了安全回采。证明布置瓦斯治理巷,并施工倾斜抽采钻孔的技术措施,可以有效使煤体卸压,倾斜钻孔可以有效抽采回采期间卸压瓦斯,解决回采期间回风流瓦斯超限的问题。     

坚硬顶板“孤岛”工作面冲击地压综合防治技术研究

根据耿村煤矿12230特殊空间结构体”孤岛“工作面的实际情况,通过理论分析及相同条件下冲击地压事故案例综合分析,判定该工作面冲击危险程度较高,易造成工作面及两巷的冲击,提出控制工作面回采速度、加强工作面上下端头及两巷超前加支护措施和大直径深孔卸压、煤层注水、断底爆破、监测等综合防治冲击地压技术方案。结合防治冲击地压监测数据,通过应力、微震等监测结果分析表明,采取措施后,工作面回采过程中日均微震频次与日均释放能量均有所下降,不规则煤柱影响区域应力得到明显降低,工作面实现了安全回采。     

瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统研究与应用

为了解决高瓦斯易自燃煤层工作面采空区瓦斯与煤自燃复合灾害防治智能化程度低、缺乏灾害风险的精准分级管控等问题，构建了以瓦斯抽采与自然发火监测数据为基础、以风险分级智能化管控为核心的瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统。采用API接口调用方式建立数据采集平台，构建了基于多源信息融合、K-Means聚类分析、预警规则知识库等方法的分析预警模型，设计开发了瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统软件，实现了复合灾害的精准监控、风险动态评判和智能预警。在试点工作面的应用结果表明，该系统可直观展示复合灾害监测预警信息，使采空区瓦斯与煤自燃复合灾害防治工作透明化，有效提升了灾害防治的智能化水平。     

临涣煤矿瓦斯防治技术研究

根据临涣煤矿六采区1061工作面的实际地质与开采技术条件,在综合分析和研究的基础上,制定了1061工作面回采期间的瓦斯治理技术方案,其方案总体架构是构建“风排瓦斯+综合抽采瓦斯（地面井+高位钻孔+上向拦截钻孔+采空区埋管）”技术体系。六采区瓦斯治理技术方案的实施,确保了六采区回采期间采掘工作面的瓦斯浓度在《煤矿安全规程》规定的临界指标内,实现了1061工作面的瓦斯治理目标,确保了安全生产。