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。     

底板岩巷水力冲孔防突技术的研究

以孟津煤矿12011轨道底板巷为研究对象,分析钻孔布置、出煤量以及封孔工艺对防突效果的影响,采用底板巷水力冲孔技术降低煤层瓦斯含量,改变煤体应力分布的防突措施。实验结果表明,底板巷水力冲孔大大提高煤巷掘进速度,实现矿井掘、采、抽平衡。     

下向穿层孔水力冲孔卸压增透技术

为考察下向穿层孔水力冲孔卸压增透效果,并确定有效影响半径,以潘二矿11223高抽巷为试验点,考察水力冲孔出煤量、冲孔前后瓦斯抽采浓度、纯量和压力等的变化。结果表明,下向穿层孔冲孔也具有良好的卸压增透效果。单孔冲出煤量约61.84 t,平均约2.94 t/m,抽采孔和冲孔孔平均抽采纯量比冲孔前分别提高了0.48%和5.82倍,水力冲孔有效影响半径达6 m以上。     

穿层钻孔水力冲孔技术及实践

为了消除煤巷掘进过程中存在的突出危险性,白坪煤业公司在底板岩巷对穿层钻孔水力冲孔消突工艺进行了研究,采用优化水力冲孔布孔方式、完善冲孔工艺、改进封孔方式等措施,以提高消突效果。研究结果表明:泄煤率达到了31‰、煤层透气性系数由0.004 2 m2/(MPa2·d)提高到0.032 8 m2/(MPa2·d)、预抽率高达41%,残余瓦斯含量由7.43 m3/t降至4.38 m3/t,保障了被掩护煤巷的安全、高效掘进。     

低透气性煤层水力冲孔增透合理冲孔煤量的确定

水力冲孔是低透气性煤层普遍采用的卸压增透措施,合理确定钻孔的冲孔煤量,能够有效保证冲孔区域的瓦斯抽采浓度,加快瓦斯抽采达标速度。针对现场应用水力冲孔增透措施后瓦斯抽采方面存在的问题及对煤巷掘进产生的影响进行分析,探讨了水力冲孔增透合理冲孔煤量的确定方法,进一步指导低透气性煤层瓦斯治理工作。     

二次扩孔水力冲孔瓦斯治理技术效果分析

针对新安煤矿典型的"三软"煤层具有低透气性、坚固性系数小、松软破碎的特性,且瓦斯抽采钻孔塌孔快、抽放效果差的特点,研究了适合新安煤矿突出煤层的水力冲孔工艺,重点分析了二次扩孔改变岩层孔径的情况下,利用高压水射流在煤体中运移规律,改变应力场,增加冲孔出煤量,改善水力冲孔效果。实验结果表明:执行二次扩孔水力化瓦斯治理措施,利用底板水力冲孔的卸压特征,有效地增加冲出煤量,防止憋孔、堵孔,从而快速消突,提高巷道掘进速度。     

穿层钻孔区域消突工艺在白坪煤业的应用及抽采达标评判

为了评判底板抽放巷穿层钻孔水力冲孔增透卸压后瓦斯抽采达标效果,以白坪煤业公司11231下顺槽底板抽放巷为试验点,考察采取水力冲孔后钻孔泄煤量、瓦斯预抽率、瓦斯含量等的变化。结果表明:评价单元内泄煤量为30‰,瓦斯预抽率为31%,瓦斯含量由冲孔前的7.86m3/t下降到冲孔后的6.1 m3/t。评价区段抽采达标,消除了煤巷掘进过程中的突出危险性。     

钻孔施工防喷孔技术在孟津煤矿的应用

孟津煤矿11011首采工作面轨道及胶带巷掘进时,主要采用底板瓦斯抽放巷水力冲孔掩护煤巷掘进防突措施,在底板瓦斯抽放巷内进行水力冲孔过程中,喷孔现象严重,且伴随有大量瓦斯涌出。通过对钻孔施工工艺和防喷孔装置的研究与改进,逐渐摸索出一套适合该矿实际情况的防喷孔技术,应用效果良好。     

定向顺层钻孔“钻-冲-护”一体化增透技术试验

针对松软低透煤层瓦斯抽采钻孔塌孔严重、瓦斯抽采效果差、抽采达标周期长、抽掘采衔接紧张等问题,基于现有装备,提出了定向顺层钻孔"钻-冲-护"一体化低透煤层高效促抽瓦斯技术,该技术在长平煤矿实践表明:大功率定向钻机施工煤段长度达到340 m,煤段水力冲孔后总返煤量260.46 t,扩孔孔径φ0.87 m。对冲孔方式进行考察,发现回转冲孔方式和交叉冲孔方式效率优于水平冲孔方式。未采取下筛管工艺抽采钻孔平均瓦斯浓度为25.05%;全程下筛管护孔抽采钻孔平均瓦斯浓度为49.10%,一体化工艺下抽采钻孔百米瓦斯纯流量比普通钻孔水力冲孔护孔后抽采钻孔百米瓦斯纯流量提高了约11倍,瓦斯流量衰减系数降低了9.4%。瓦斯抽采浓度提高约2倍,百米抽采瓦斯纯量由0.08 m~3/min增至0.94 m~3/min,瓦斯抽采效果明显,保障了矿井的安全高效生产。     

基于水力冲孔的回采工作面快速卸压消突技术研究

为了确保煤巷掘进安全、高效和工作面的顺利投产,采用水力冲孔技术,对掩护煤矿掘进和回采的区域预抽钻孔进行强化抽采,研究了水力冲孔影响半径以及冲孔后钻孔预抽效果。研究得出:采用水力冲孔技术后,2713底板抽放巷水力冲孔影响半径在7 d后可以达到4.9 m,在10 d后可以达到5.7 m,在17 d后可以达到8.9 m,随后趋于稳定,抽放时间缩短为原来的一半;在40 d内水力冲孔效果达到极限;煤层透气性增加了约11.4倍,研究为类似低透气性高瓦斯突出煤层的高效安全瓦斯治理和安全生产提供技术支持。