深孔控制卸压爆破机理和防突试验

本文提出了一种新的防止煤(岩)与瓦斯突出的局部措施——深孔控制卸压爆破。该措施克服了松动爆破与大直径钻孔两种措施的局限性,又同时具备上述两种措施的优点。本文利用应力波理论对深孔控制卸压爆破中的控制孔作用进行了理论分析;对其爆破机理进行了探讨和模型试验。通过现场防突试验证明:深孔控制卸压爆破是效果明显、工艺简单、经济技术效果好、易于推广的一种局部防突措施。     

深孔控制卸压爆破防突措施理论探讨

深孔控制卸压爆破防突措施，是世界上先进的控制爆破技术引入防治煤与瓦斯突出领域而新近发展起来的一种暂新的局部防突措施。本文在论述其爆破参数的基础上，对其防突机理进行了理论分析。     

平顶山矿区煤与瓦斯突出规律及防治对策

分析了平顶山矿区煤与瓦斯突出规律,对防突措施进行了反思,指出了低透高突煤层超前排放防突措施的局限性,以及深孔控制卸压爆破防突措施的应用前景。     

深孔控制卸压爆破防突措施的研究

文中介绍了深孔控制卸压爆破的防突机理及在焦西矿的防突效果的试验考察。     

高瓦斯低透气性煤层石门揭煤卸压爆破试验

针对高瓦斯低透气性突出煤层石门揭煤过程中,采用传统的密集排放钻孔防突措施的消突效果较差,钻孔工程量大等问题,提出了用深孔控制爆破以释放煤体所积聚的弹性能,从而达到增透卸压强化抽放的目的.从断裂力学和爆炸力学的角度,分析了深孔控制爆破的防突作用机理,论述了控制爆破的施工工艺与技术参数的确定原则和方法.试验结果表明,在低透气性高瓦斯煤层中采用深孔控制爆破局部措施,能够提高煤层透气性,大幅度改善预抽瓦斯效果,对应力集中的煤体起到卸压作用,从而有效避免煤与瓦斯突出或降低煤层突出危险性,达到安全、高效揭煤的效果和缩短揭煤工期的目的.     

综合防突措施在井筒探揭突出煤层中的应用

潘一东区矿井回风立井初次探揭突出煤层,采用综合防突措施,利用钻孔进行瓦斯抽排放、深孔预裂爆破增加煤层透气性、松动卸压释放瓦斯、远距离放炮等综合防突措施,达到了理想的消突效果。     

控制预裂爆破消突技术在高突掘进工作面的应用

针对具有严重煤与瓦斯突出危险的煤层巷道掘进过程中,煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限,掘进速度缓慢等问题,采用理论分析和现场工业性试验相结合的方法,分析了穿层深孔控制爆破技术的卸压增透和防突机理,分析了爆破前后地应力的转移、变化情况和爆破的有效影响半径,确定了巷道钻孔预裂爆破卸压技术参数和工艺,考察了穿层深孔预裂爆破的卸压增透和防突效果。研究结果表明,采用高位穿层孔深孔预裂爆破技术,增加了煤层透气性,提高了钻孔的利用率和瓦斯抽放效果;保证了煤巷的安全快速掘进。     

井筒穿过突出煤层防止煤与瓦斯突出的方法

介绍了丁集煤矿立井井筒初次穿过突出危险性煤层所设计的防突方案及具体实施方法,利用深孔松动控制爆破作用原理,增加煤层透气性,松动卸压释放瓦斯,达到消突效果。     

穿层深孔水压控制爆破及其在防突工程中的应用

分析了国内外目前防突现状及技术措施,提出了整体卸压理念,开发了穿层深孔水压控制爆破技术并在煤层巷道掘进工作面进行了实际应用.穿层深孔水压控制爆破结合了爆破力和水力的双重作用,并发挥了两者的最佳优势.应用结果表明:该技术可用于具有突出或冲击危险的煤层,使钻孔之间互相连通、裂隙贯穿、煤层中的瓦斯得到排放、应力得到释放;同样条件下,卸压增透效果比普通的深孔控制爆破成倍提高.该技术实施后,己15-31010机巷掘进过程中安全性和工程进度明显提高,为高瓦斯、高应力、低透气性煤层的安全开采提供了一种新的技术措施,具有显著的经济和社会效益.     

卸压爆破在低透气突出煤层快速掘进中的应用

针对在高瓦斯低透气突出煤层巷道掘进过程中,瓦斯频繁超限、突出预测指标超标次数多、防突措施的钻孔工程量大、巷道掘进缓慢等问题,提出了用深孔控制爆破来释放煤体所积聚的弹性能,以扩大工作面前方煤体卸压带的范围,结合巷帮钻孔边抽边掘的措施,达到增透卸压强化抽放快速消突的目的,实现巷道安全快速掘进。     

高突煤层深孔预裂松动爆破技术体系及应用研究

由于煤体吸附瓦斯能力强,高瓦斯低透气性突出煤层的施工、生产中存在众多安全隐患。在调查现有研究成果和现场实践经验的基础上,提出穿层和顺层深孔预裂松动爆破这一综合增透技术。通过大量现场实际操作,检验了此局部防突措施的效果和可行性。研究表明:通过深孔预裂松动爆破技术体系的实施,煤体中裂缝增多,孔隙率提高,排出了大量的瓦斯,残余瓦斯压力降低,减少了突出的势能,达到了防止突出或降低突出强度的目的。     

下行孔瓦斯测压注浆封孔工艺的改进

煤层瓦斯压力是指瓦斯气体在煤层中所呈现的压力,是预测煤与瓦斯突出的一项重要指标.准确测出煤层瓦斯压力,进而预测瓦斯含量是有效治理瓦斯涌出异常及煤与瓦斯突出的基础.分析了常规注浆工艺及封孔器封孔在下行孔瓦斯测压中存在的缺陷,提出了改进措施,并在山西东辉集团赵家山煤业有限公司瓦斯测压中投入试用,取得了良好的效果.     

突出煤层“三岩两煤”瓦斯综合治理技术研究与应用

针对突出煤层瓦斯压力大、瓦斯含量高、治理难度大的问题,以平煤八矿22060工作面为例,探索突出煤层“三岩两煤”瓦斯综合治理技术,通过对穿层预抽、水力冲孔卸压增透、深孔打钻、封孔工艺、综合抽放等关键技术的应用研究,实现了突出煤层采掘工作面不掘突出头、不采突出面的目标。     

煤与瓦斯突出多物理场分布特征的数值模拟研究

为揭示煤与瓦斯突出过程煤体多物理场耦合灾变机制,在含瓦斯煤气固耦合方程基础上,利用COMSOL软件中的固体力学与PDE模块,模拟了突出前后煤体应力场、变形场、气体流动场分布规律.与前期开展的突出物理模拟试验结果进行对比验证,证实了数值分析方法的可行性.模拟结果表明:突出后孔洞壁附近煤体发生塑性变形,导致此处煤体渗透率增...     

超化煤矿高瓦斯高应力煤巷掘进面瓦斯治理

超化煤矿在”三软”厚煤层高瓦斯高应力突出危险区域进行了综合消突技术的尝试。实践证明,深孔卸压抽放和浅孔静压释放瓦斯相结合,是超化矿高瓦斯高应力区域煤与瓦斯突出防治行之有效的方法。     

深孔松动爆破技术在“两高一低”突出煤层工作面中的应用

为了解决“两高一低”（高瓦斯含量、高瓦斯压力、低透气性）突出煤层综采工作面的防突和瓦斯超限问题,新田煤矿在1402工作面下部硬煤进行深孔松动爆破抽放技术试验。该技术的应用增大了煤体裂隙和煤层透气性,扩大了抽放钻孔的影响范围,提高了工作面瓦斯抽采量,减少了钻孔的施工时间和瓦斯抽放时间,钻孔工程量减少了一半,瓦斯治理效果明显,经济技术效果显著。     

深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术在宣东二矿的应用

针对冀中能源张家口矿业集团宣东二矿煤与瓦斯突出危险性大,煤巷掘进慢,采掘接替紧张的状况,在该矿209区域采用了深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术。结果表明:该技术对于宣东二矿防治煤与瓦斯突出、提高煤巷掘进速度(月进尺由34 m提高到70 m以上)、缓解采掘接替紧张、构建安全矿井等方面发挥了重要作用。     

钻扩一体化技术在石门揭煤工作中的应用

突出矿井石门揭煤过程中最易引发煤与瓦斯突出事故,而目前石门揭煤工作中防治煤与瓦斯突出的主要措施是穿层钻孔预抽煤层瓦斯,但低透气性煤层中单一采取这一措施难以达到理想的消突效果。钻扩一体化水力扩孔技术,能有效增加煤层透气性和抽采钻孔有效影响半径,辅以严封孔、高负压抽采措施,快速实现抽采达标,保证揭煤安全。     

煤巷“深注浅抽”交变协同快速消突技术

基于水驱替瓦斯理论,提出了"深注浅抽"交变协同快速消突技术。通过RFPA2D-Flow模拟软件对"深注浅抽"快速消突技术进行了数值模拟,对单孔定向,双孔定向进行了注水压裂模拟试验。试验表明:在定向孔存在的条件下,注水压裂效果更加显著,卸压增透更加彻底。同时,对"深注浅抽"快速消突技术的钻孔布置方式进行了研究,提出了循环递进式"深注浅抽"快速消突技术的钻孔布置方式。