中心分流囊袋式注浆封孔技术研究及应用

瓦斯抽采钻孔的封孔质量问题是影响煤层瓦斯高效抽采的主要因素。为提高钻孔封孔质量,河南能源化工集团研究院与河南理工大学研发了中心分流囊袋式注浆封孔技术,并在九里山矿进行了现场应用。结果表明,该封孔技术可有效充填钻孔周围煤壁裂隙,充填漏气通道,注浆材料凝固后有较强的支护强度,对钻孔起到了支撑作用,避免钻孔收缩变形产生漏气通道,从而实现了高浓度抽采,抽采3个月后,囊袋式注浆封孔平均浓度为44.0%,较原有封孔技术提高了123.4%。     

定长定位封孔工艺的研究及应用

为探索更加简便和有效的瓦斯抽采钻孔封孔技术及工艺,通过对常用的瓦斯抽采钻孔封孔技术及工艺进行分析,研究了定长定位钻孔封孔工艺,并研制出与之配套的两端自堵式封孔囊袋。该技术工艺简便快捷,实现了一次性带压注浆封孔,并能够实现瓦斯抽采钻孔的定长定位封孔,封孔效果较好、效率较高,降低了工人的劳动强度。在龙山煤矿进行了封孔工艺效果对比试验,结果表明:定长定位封孔工艺能提高瓦斯抽采钻孔的封孔质量,单孔平均瓦斯抽采浓度提高约37.5%,所封钻孔的瓦斯抽采浓度衰减速度较慢,钻孔的使用周期较长,高浓度瓦斯抽采钻孔的比例较高。     

便携式瓦斯抽采参数检测装置的应用

便携式煤矿井下瓦斯抽采参数检测装置配合压差计和瓦斯综合参数测定仪可实现井下瓦斯抽采钻孔任一单孔或者孔组的流量、浓度、负压、温度测试,同时还可校对现场常用的瓦斯综合参数测定仪的准确性。该装置具有准确度高、结构简单、成本低廉、使用简便快捷等特点,解决煤矿井下抽采钻孔单孔或者部分孔组未安装导流管,无法实现流量、浓度等参数测试,从而保障抽采参数测试的全面性、准确性和可靠性。     

单一突出煤层防突技术研究现状与评价

煤与瓦斯突出防治是煤矿安全生产工作的重点,针对单一突出煤层的煤与瓦斯突出防治问题,介绍了煤与瓦斯突出防治常规技术,并对其优缺点进行分析,为煤矿瓦斯治理技术的选择提供了参考依据。通过文献研究了单一低渗突出煤层的瓦斯治理新技术进展,认为水力扰动瓦斯抽采技术是今后瓦斯治理工作的研究方向之一。现场实测了大量煤层基础数据,并通过朗格缪尔方程反算出瓦斯含量。研究表明:河南省规定煤层瓦斯压力和瓦斯含量必须分别降至0.6 MPa和6 m³/t以下才能进行采掘作业是正确的,对这2种指标的严格要求更好地保证了煤矿的生产安全,各煤炭企业应积极响应并实践这项规定。     

三软突出煤层“钻机+瓦斯抽采孔水力作业机”协同冲孔工艺研究及应用

新义矿为简化现有水力冲孔技术、提高冲孔效率,通过分析冲孔效率与冲孔压力和钻孔环空三者之间的关系,认为钻冲一体化水力冲孔工艺存在环空小、最优冲孔效率较低的弊端,提出了钻机+瓦斯抽采孔水力作业机协同冲孔工艺。通过现场试验表明,钻孔环空的大小对冲孔效率起到了制约作用,随着钻孔环空的增大,其最佳冲孔压力和最佳冲孔效率明显增加。钻机+瓦斯抽采孔水力作业机协同冲孔工艺的最佳冲孔压力为16~18 MPa,冲孔效率为5.6~5.8t/班,是钻冲一体化水力冲孔工艺的3.8倍。     

冲压一体化卸压增透技术在煤层区域瓦斯治理中的应用

通过对水力冲孔和水力压裂技术的分析,集成2种水力化措施的优点,研究了冲压一体化卸压增透技术原理,介绍了技术的适用条件,并进行了现场工业性试验。现场工业性试验结果表明:冲压一体化卸压增透技术能够有效的提高钻孔瓦斯抽采浓度和抽采纯量,进而缩短煤层瓦斯抽采达标时间,能够为煤矿安全高效生产提供重要的技术支撑作用。     

煤矿井下煤层渗透率直接测定方法研究及应用

研究了国内外有关学者提出的各种煤层渗透率测定及计算方法,分析了煤层瓦斯运移计算模型,在此基础上提出煤层瓦斯渗流的几点假设。利用瓦斯渗流动量守恒方程和气体状态方程,建立了煤层瓦斯径向流动流量计算方程,并依据现场测试实际情况给定边界条件,建立了煤层瓦斯径向流动状态下的渗透率计算方程,为现场渗透率测试提供理论支撑。通过对地面实验室和煤矿井下现场测试煤层渗透率方法的研究,提出了煤矿井下直接测试煤层渗透率的新方法:圆周渗透率测试法。利用该方法对中马村矿27采区煤层渗透率进行现场实测,并通过反算出的煤层透气性系数与以往实测数据对比,结果表明:圆周渗透率测试法能够实现煤矿井下煤层渗透率的现场直接测定,测试结果准确可靠。     

裴沟煤矿31071首采工作面矿压观测实践

顶板控制工作是矿井安全管理的重要组成部分,准确掌握顶板来压步距、周期、强度等数据,对科学制订针对性措施有着重要意义。裴沟煤矿利用KBJ-60Ⅲ矿压观测系统对该矿31071首采工作面进行了矿压观测,掌握了顶板周期来压步距、工作面支架支护强度,为现场管理提供了完善、准确的资料。