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。     

基于高压注浆与胶囊压力黏液封孔技术的瓦斯测压

在顶底板岩石破碎或可能存在含水层的岩层中,为了快速准确测定煤层瓦斯压力,提出了高压注浆固结岩层技术结合胶囊压力黏液封孔测压技术方法,该法可以有效密实裂隙和微隙、阻止承压水与裂隙水进入测压室,较快地测出煤层瓦斯压力,将该法应用于顺达煤矿四号井K11煤层,2号钻孔和3号钻孔的黏液压力稳定在了所要求的压力范围内,在48 h内测得了K11煤层瓦斯压力为0.52 MPa.     

煤与瓦斯突出过程中层裂煤体的结构演化及破坏规律

通过对煤与瓦斯突出物理模拟实验残留煤样的研究而发现,在突出过程中一般会依次产生三种结构的层裂体:")"型的凹面体、"I"型的平面体与"("型凸面体。经分析,层裂煤体的结构演化是地应力、瓦斯压力、煤体的物理力学性质以及缸体壁面的约束等因素共同作用的结果。根据这三种层裂体的结构形状,分别建立了相应的板壳力学模型,通过计算确立了它们破坏临界值的大小关系:凹面体最大,平面体次之,凸面体最小;据此结果进一步推论得出:随着层裂煤体的演化,所需破坏而发生突出的动力随之减小,突出将变得更加容易。     

瓦斯测压孔壁围岩坍塌机理及孔壁注浆加固技术

为了解决由瓦斯测压孔围岩松软易坍塌而导致的测压钻孔成孔困难、延误瓦斯测压时间等技术难题,用松软围岩阶梯注浆加固技术实现分阶段加固测压钻孔围岩。利用孔壁围岩坍塌机理,分析了围岩松软颗粒失稳易坍塌的力学原因;采用浆液扩散球状渗透机理,研究了浆液渗透扩散特性与围岩改造的关系。平煤股份八矿斜井石门测压应用试验结果表明:在12MPa注浆压力的作用下,松软围岩区域浆液单次渗透扩散达3.7m,3次带压注浆就解决了孔壁坍塌、抱夹钻事故对测压钻孔施工干扰的问题,最终顺利测得了煤层瓦斯压力为1.67MPa。基于孔壁坍塌机理的阶梯注浆技术实现了逐段充填松软围岩孔壁裂隙、增强围岩抗拉强度、降低切向应力集中,逐段加强围岩孔壁稳定性能,从而改善了围岩的松软特性。     

高瓦斯突出煤层组井筒快速揭煤关键技术

潘一东项目部第一副井主要是服务于-850m以上的开采水平,该井筒要穿越13-1煤与12煤组成的高瓦斯突出煤层组,为了实现安全快速的揭煤,该项目部根据现场的实际情况,采用了多项新技术实施防突措施:首先使用高压充气法快速测定了煤层瓦斯压力,与此同时利用自行研制的取芯器实现完整钻取煤芯,掌握了煤层具体信息;在验证所揭煤层无突出危险性后,再利用扩槽钻头施工大直径的钻孔以加快瓦斯的排放。经过一系列严密组织和紧张施工,整个揭煤过程不到20天,较常规工艺缩短了近1/3的时间,取得了经济效益和安全效益的双赢。     

基于M-Ⅱ型瓦斯压力测定仪+套管法的穿多煤层测定瓦斯压力技术

针对穿多煤层条件下测定煤层瓦斯压力时存在的钻孔封孔段密闭问题、所穿多煤层段松软孔壁垮塌问题以及由于多煤层孔壁裂隙连通造成的压力区分问题,提出了一种基于M-Ⅱ型瓦斯压力测定仪+套管法的穿多煤层测定瓦斯压力技术,阐述了该技术的原理及工艺,介绍了该技术在某煤矿煤层瓦斯压力测定中的具体应用。经煤层瓦斯压力间接计算法检验可知,该穿多煤层测定瓦斯压力技术能够准确、快速地测定煤层原始瓦斯压力,效果良好。     

双套管带压注浆技术在瓦斯压力测定中的应用

针对顶底板承压水大、裂隙发育的煤层,提出了一种采用双套管带压注浆技术联合M-Ⅱ瓦斯压力测定仪的封孔测压工艺。该工艺采用套管避免围岩孔壁坍塌影响;采用高压注浆充填围岩裂隙、隔绝瓦斯泄漏通道;采用M-Ⅱ瓦斯压力测定仪测得准确、可靠的瓦斯压力数据。应用该工艺对某煤层进行的瓦斯压力测定试验结果表明,该工艺彻底填充了钻孔围岩裂隙、含水通道,使得测压钻孔坚固、稳定,排除了承压水对测压结果的干扰,并解除了由于钻孔垮塌对封孔测压方式适用的限制,可以准确测得煤层瓦斯压力。     

突出煤层瓦斯防治技术研究与应用

针对低透气性突出煤层瓦斯治理难题,试验研究了采用保护层开采和高压水射流钻割一体化为主的瓦斯抽采技术。本文介绍了回采工作面远程卸压保护预抽技术和高压水射流钻孔与切割试验情况和效果,煤层透气性系数显著增加,实现了瓦斯强化抽采,消除了煤层的突出危险性,在其他类似条件矿井具有推广应用价值。     

基于水射流几何结构特性分析的煤层水力割缝技术

在实施平桥丰河煤矿11602回采工作面钻割一体化技术过程中,根据16号煤层揭露产状,并基于水射流几何结构特性分析,摸索出适合平桥丰河煤矿复杂瓦斯赋存条件的钻割一体化技术,显著提高了瓦斯抽采效率,大大缩短了瓦斯抽采达标所需的时间,有效治理了回采工作面瓦斯,保证了平桥丰河煤矿采掘安全、高效生产,具有重要的现实意义。     

SF_6示踪气体在新集二矿1上煤采空区漏风检测中的应用

采用连续释放SF6示踪气体法,通过分析井上井下对照图,实地考察新集二矿2101采区1上煤的开采状况及巷道布置情况,结合井下采空区漏风和1上自燃发火情况,查找210107采面可疑漏风源与漏风汇的位置,合理布置释放接收点,利用瞬时释放示踪气体法确定了210107工作面上部210108采空区的漏风方向和漏风速度,在此基础上确定了漏风通道,为矿井自燃发火煤层防灭火工作提供了科学依据。