海石湾煤矿瓦斯含量直接法测定与抽采统计差异性分析

分别采用直接法测定和瓦斯抽采统计法对海石湾煤矿瓦斯含量进行了测算,发现直接法瓦斯含量测定结果与抽采瓦斯统计的瓦斯含量存在较大差异;结合实验室进行的高压与低压CO2吸附解吸实验,发现高压下煤样的CO2解吸规律呈现2种不同情况,且由于现场取样时间大于2种解吸规律的转变时间,大大低估了煤样的CO2损失量,导致直接法瓦斯含量测定结果偏小。     

煤矿岩石与油气突出机理及预测的探讨

综合分析了砂岩与油气突出是地应力、油气压力及岩石物理力学性质等因素综合作用的结果;并介绍了海石湾矿风井岩芯法及其突出预兆法预测突出危险的试验情况。     

海石湾煤矿煤层伴生油页岩层自燃原因及对策

我国一些煤矿地质条件复杂,煤层伴生有油页岩层,其中局部含有密闭封存的油气,对矿井火灾防治及瓦斯防治造成危害。以窑街海石湾煤矿为例,采用试验的方法对油页岩样多元物性参数进行分析,获得了油页岩的孔隙分布特征、自燃倾向性以及氧化标志性气体,在此基础上,提出了综合的防灭火技术措施。     

深井软岩巷道均衡让压控制技术

针对海石湾煤矿深井软岩巷道支护困难的问题,依据围岩强度强化理论及能量平衡理论对其进行力学分析,采用数值模拟和工业性试验的方法,提出高强预应力均衡让压围岩控制思路.通过在锚杆托盘与螺母之间加装一个恒阻让压管,巷道不同部位的让压管随巷道围岩应力变化产生相应的变形,使巷道围岩处于均衡受力状态.工业性试验表明:锚杆的均衡让压作用可使巷道围岩充分释放初期弹性变形能,并提高支护系统的可靠性,试验巷道25～35 d即进入稳定状态,顶板最大位移量为130 mm,两帮最大移近量为110 mm,断面收缩率降低了50％,解决了海石湾煤矿深井软岩巷道支护难题.     

海石湾矿6112回风平巷变形破坏机理及治理技术

为了解决海石湾矿煤一层6112工作面回风平巷大变形问题,研究了巷道变形破坏机理,并从巷道重新布置和锚杆支护参数优化2个角度分别提出2套解决方案,现场实测结果表明,采用HRB335高强锚杆配合18.9 mm小孔径预应力锚索的稳定性控制技术对巷道进行翻修以后,回风平巷顶底及两帮移近量均得到有效控制,杜绝了以往巷道反复维修的困境。     

急倾斜特厚煤层无机源CO_2突出防治技术

煤与CO2突出有别于煤与CH4突出,近年来因其在国内外发生较少而研究不多,但在窑街煤田它时刻威胁着矿井安全生产,根据以往窑街三矿发生的突出事故以及理论和实验分析了煤对CO2吸附量大于对CH4、N2的吸附量,煤与CO2突出的能量要大于煤与CH4突出,总结了窑街煤田CO2气体的无机来源,进行了突出危险性区域划分,得出了不同区域的煤与CO2突出危险性。在突出危险区急倾斜特厚煤层条件下,提出了采用水平分层开采与预抽煤层瓦斯方法,根据残余瓦斯含量检验预抽效果,实现了矿井的安全高效生产。     

上山石门微差控制排爆揭煤预防突出的试验研究

介绍了在海石湾深部矿井首采工作面上山石门揭穿单一近水平特厚煤层具有严重煤与瓦斯(CO2、CH4)、油气突出危险条件下,采用卧底巷道,增大爆破自由面,合理布孔和优化装药结构的微差控制排爆揭煤技术及效果。     

特厚突出煤层上保护层开采及卸压瓦斯抽采

为消除特厚CO2突出煤层的突出危险性,确保煤二层的安全掘进及回采,采用开采煤一层6213工作面作为上保护层并利用底板抽放巷施工穿层钻孔抽采煤二层6223工作面的卸压瓦斯,通过数值计算与现场动态瓦斯抽采过程分析,得到了煤二层的卸压瓦斯抽采随煤一层工作面的推进,瓦斯抽采的动态变化过程。实现了层间距为30～80 m特厚煤层的全部卸压,由于煤层瓦斯含量高,部分卸压瓦斯通过保护层工作面风排排出;单个钻孔的流量随煤一层6213工作面推进呈现与总体抽采一致的变化过程,并且在距离钻孔20 m左右,单孔流量就明显增大。实践表明采用上保护层开采及一定时间的卸压瓦斯抽采,消除了特厚煤层的突出危险性。     

深部油页岩巷道变形破坏机理及稳定性控制研究

针对民和盆地窑街煤田侏罗世典型陆相油页岩巷道多次翻修仍然无法保证正常生产需要的现状,结合油页岩沉积环境及其主要物理化学性质分析,采用岩石强度衰减非线性蠕变模型,通过数值模拟研究分析巷道围岩应力和围岩变形速率随时间的变化规律,指出围岩组分中较高的黏土类矿物成分在风化和水理作用下易膨胀崩解,时间效应对围岩强度的影响以及不合理的支护参数是巷道围岩变形失稳的根本原因.在此基础上提出了“高强预紧,适度让压,封闭裂隙,切断水源”的围岩控制技术,通过高强预应力让压锚杆、锚索配套碟形托盘、及时喷浆、注浆等方法实现深部油页岩巷道围岩稳定控制.在埋深800～ 850 m的集中运输下山应用该技术与以往的支护效果进行对比分析,表明提出的围岩控制技术有效控制了巷道变形破坏,保证了巷道的稳定性.     

煤与瓦斯(CO_2)突出矿井揭煤技术

介绍了海石湾矿井借鉴煤与瓦斯防突技术,实现煤、气、油共生突出矿井上山安全揭煤的方法。