含水煤岩体瓦斯压力测定的水锥效应研究

针对直接法瓦斯压力测定过程中受承压水影响的问题进行分析研究,通过查阅国内外文献发现,目前含水煤岩层瓦斯压力测定过程中,考虑煤层透气性系数、吸附特性的水锥效应尚未有人研究。针对此建立了动态水锥突破钻孔界限理论模型,分析认为瓦斯压力测定过程中放空时瓦斯流量最大,水锥突破速度最快,封孔后气体流量减少后影响变小。推导出了动态水锥上升过程中突破钻孔界限的时间与瓦斯流量、煤层厚度、钻孔深度及煤的孔隙率的关系式。并举例计算了不同流量、煤层厚度及钻孔长度下水锥突破界限的时间,发现,突破时间随流量的增大显著减小,流量一定时,随钻孔深度的增加,先经历一个变化较小过程,然后大幅度减小。工程上利用球向流场进行瓦斯压力时,可以通过缩短放空时间避免煤层水锥效应对测压的影响。     

围岩含水条件下快速测压工艺

围岩含水条件下,高压注浆可以实现封堵渗水裂隙,利用胶囊粘液封孔法传统与改进工艺对比测定煤层瓦斯压力,通过在平煤天安十一矿的试验与应用对比,从而在实践中论证了胶囊粘液封孔-补气法快速测压的可行性。     

高瓦斯特厚煤层煤与卸压瓦斯共采原理及实践

论述了高瓦斯低透气性有煤与瓦斯突出危险特厚煤层和上覆采动断裂带有高瓦斯涌出的特厚煤层两种煤与瓦斯高产高效卸压共采模式、原理及其实践所取得的丰硕成果。阐明了现场考察得出的煤层采动引起远程上覆煤层卸压变形规律与卸压瓦斯抽采规律。     

煤层注水的防突机理分析

应用关于突出机理的球壳失稳理论分析了煤层注不的防突中的作用，结果表明，煤层注水的防突作用不在于水分对煤层内瓦斯的封堵，而在于煤层注水降低了硬煤分层的强度，增加了硬 煤分层的塑性由此导致整个煤层软化，工作面前方产生一个较长的破裂带和卸压带，使得具有突出危险的软分层内瓦斯能够在暴露前提前释放，因此，注水钻孔应该布置在硬煤分层内，并使硬粉分层内水分均匀渗透，才能获得较好的防突效果。     

本煤层瓦斯抽采钻孔带压封孔技术研究

针对平煤集团十矿本煤层瓦斯抽采浓度偏低、钻孔有效抽放周期短的技术难题,在分析煤体特征的基础上,结合现有注浆工艺技术,提出了带压封孔的技术方法。阐述了带压封孔的基本原理,通过理论分析,确定了带压封孔工艺技术参数,3个月的工业性试验结果表明：应用带压封孔技术可提高本煤层瓦斯抽放浓度30%～55%,并可延长抽采钻孔的有效抽采时间40 d左右。     

浅议现行煤与瓦斯突出区域预测指标及新探索

基于目前煤与瓦斯突出区域预测采用的指标中的不足,提出了初始释放瓦斯膨胀能指标,从能量学的角度解释了煤与瓦斯突出。通过实验模拟以及现场的实际验证,证明此指标的预测准确率达90%以上,初始释放瓦斯膨胀能方法很好地弥补了现行区域预测指标的不足。     

突出煤层完整取芯技术与影响因素分析

在石门和井筒揭煤过程中,为了探测前方煤层有无突出危险性,需要钻取完整的煤芯进行实验研究。利用双管单转取芯器在现场进行了数次取芯实验,总结出下行取芯失败的主要影响因素是钻孔中残留的水,其对取芯的干扰相当大;通过采取钻孔注浆堵水和水泵抽水等方法排出了这一因素的干扰,解决了只能取上行孔煤芯,不能取下行孔煤芯的技术难题,实现了在各种条件下都能成功取出完整的煤芯。     

石门揭煤突出预测指标的试验研究

通过现场钻取煤样,在试验室测定了2种石门揭煤突出预测指标:综合指标和初始释放瓦斯膨胀能指标,利用灰色系统理论进行指标优选,发现了马家沟矿最佳的突出预测指标———初始释放瓦斯膨胀能。     

煤样水分对煤与瓦斯突出预测参数测定的影响

为了考察水分对煤样的坚固性系数f和瓦斯放散初速度△p的影响,在实验中对多组煤样进行不同时间的浸水,使各组煤样的水分含量不同,再测定各组煤样的f值和△p;实验研究发现随着煤样浸水时间的延长煤样水分含量增大,煤样的坚固性系数也随之增大,而瓦斯放散初速度则随之减小,并且煤样水分对这2个指标的测定影响较大。因此,有必要对测定突出参数的煤样中的水分进行限制。     

本煤层聚氨酯-预注浆-高压注浆封孔测压技术

煤层瓦斯压力测定是煤矿瓦斯防治基础工作之一,其理想的测定条件是穿层钻孔穿透岩层测压,但在井下实际工作中存在测压地点不具备施工穿层钻孔的条件,这就需要采用本煤层顺层钻孔测压技术。由于煤的松软、易破碎、多裂隙等特性,顺层钻孔封孔难度大,现有的测压方法并不适用于本煤层顺层钻孔测压。因此,提出了聚氨酯-预注浆-高压注浆封孔测压方法,并在白羊岭煤矿进行了现场实验,取得了较好的效果。