立井揭穿突出煤层的实践

淮北矿业集团桃园煤矿在新副井井筒揭穿8煤过程中,为消除突出隐患,制定并实施了新副井井筒揭露煤层方案。当井筒工作面施工至距煤层垂距15 m时打前探钻孔,查明煤层赋存情况,测定煤层瓦斯压力,根据测定结果进行瓦斯抽放。当工作面掘进距煤层垂距5.5 m时,再次施工测压钻孔,采用钻屑瓦斯解吸指标法预测工作面有无突出危险性。当指标均小于临界值具备震动爆破揭煤条件时,工作面掘进距煤层垂距2 m时采用震动放炮揭过煤层。按照上述施工方案与工艺顺利完成了探揭煤施工,确保了井筒揭煤安全。     

立井揭突出煤层工作面消突效果检验

金能公司3#煤层为煤与瓦斯突出煤层。在副立井揭穿3#煤的过程中,该公司制定实施了副立井揭煤方案。井筒施工至煤层垂距30m时打前探钻孔,测定瓦斯压力,取样分析,根据结果进行瓦斯排放。排放完成后,再次测压,并采用钻屑瓦斯解析指标K1值来检验消突效果。     

立井井筒探揭高瓦斯双突煤层技术

介绍了新建矿井王峰煤矿立井井筒在施工期间,为防治高瓦斯煤层或煤与瓦斯突出危险性,编制了探揭煤措施,明确煤与瓦斯突出危险性预测及探揭煤方案,使高瓦斯双突矿井立井首次探揭煤工作取得成功。     

金黄庄副立井筒揭煤防突技术

金黄庄矿副立井施工至-740m处穿过中组煤层,针对埋藏深,地压大,有煤与瓦斯突出危险性情况下,井筒施工距煤层12m进行前探孔施工,距煤层5m进行瓦斯压力测定,距煤层3m施工抽放孔进行瓦斯抽放,经效果检验确认无突出危险后,采用放震动炮一次揭开煤层。     

高瓦斯突出煤层群井筒安全揭煤技术研究

针对新副井所揭煤层群各煤层的特点,按有无突出危险性将煤层群分成两组,便于进行揭煤管理。按三阶段法在各个阶段采取安全揭煤措施:法距10 m～15 m处施工前探钻孔进行勘探煤层及测试瓦斯压力;法距5 m处打排放孔进行突出危险性预测;法距1.5 m～2 m处采取远距离放炮揭煤。进行效果评价,井筒顺利揭开煤层群。     

竖井揭煤突出危险性分析及防突技术研究

针对佳瑞煤矿15号煤层具有突出危险性大的特点,首先对竖井揭煤工作面应力分布规律进行分析,进而揭示出竖井揭煤过程中的突出危险性。根据"区域防突措施先行,局部防突措施补充"的要求,提出了竖井揭煤的整个工艺流程。现场实测井筒揭煤工作面15号煤层最大瓦斯压力0.84 MPa,瓦斯放散初速度18.45,煤的坚固性系数0.4,煤的破坏类型Ⅲ类,预测揭煤区域具有突出危险性。向15号煤层施工337个排放钻孔,经过15 d的排放期,采用远距离放炮揭煤,回风瓦斯体积分数最高0.3%,验证了该防突技术的可靠性。     

基于FLAC~(3D)的竖井揭煤数值模拟研究与应用

以某矿井筒揭突出煤层为原型,利用FLAC3D软件构建计算模型,研究发现:竖井揭煤工作面下部存在"漏斗"型卸压区,卸压程度由井筒中心向四周逐渐降低。井筒四周、立井工作面前后存在应力集中区,竖井与煤层法距5 m时,煤层两帮开始出现应力集中区,应力集中区范围为距井筒外4~6 m。当竖井掘进入煤层后,煤壁由于受应力集中、煤体自身重力的影响,此时最容易发生煤与瓦斯突出的事故。为防止煤与瓦斯突出,采取"四步法"竖井揭煤措施,并得到了成功的应用,可以为其它矿井的井筒揭煤提供借鉴。     

南苏进风立井揭煤瓦斯治理新工艺的应用

赵庄煤业采用穿层钻孔抽采、排放南苏进风立井井筒揭煤区域煤层瓦斯。钻孔的最小控制范围是:立井揭煤处巷道轮廓线外12 m,同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5 m。穿层钻孔施工时既要控制方位角、还要控制倾角,保障钻孔均匀覆盖到设计的位置,受井筒淋水影响,立井揭煤工作面下向穿层钻孔施工排渣困难,钻孔施工完成后还存在孔内积水影响瓦斯抽采、排放,工作面淋水大对封孔质量影响也较大,抽采、排放效果不理想,瓦斯治理时间长,影响揭煤进度。利用地面煤层气井施工径向孔压裂措施,将径向井技术与压裂技术高效组合,用于提升煤层的透气性,改善瓦斯抽、排效果,不仅减少了工程量,还加快了瓦斯治理进度,加快了立井井筒揭煤的进度。     

深立井揭穿多层突出煤层技术与实践

为了缩短了揭煤工期、加快成井速度,在淮北桃园煤矿扩建工程新副立井井筒、揭穿多层深水平突出煤层的施工中,采用突出煤层快速掘进施工技术,实施探、测一体化,扫孔冲煤等新工艺,实现快速测报、消突,安全顺利揭穿共10层煤,工程实践表明:距煤垂距10 m的探、测煤一体化工艺提高了测定的准确度,节约了5 m的测压工序及指标钻测时间;扫孔冲煤工艺是立井井筒揭穿突出煤层钻孔排放措施的制胜环节.     

区域综合防突技术在立井施工中的应用

煤矿立井井筒施工过程中揭穿突出煤层时危险性极高,瓦斯治理已成为亟待解决的首要难题。结合工程实例,介绍了立井区域综合防突技术在井筒揭过煤施工中的应用进情况。在井筒内布置4个钻孔并全过程在线观测瓦斯压力变化情况;布置三圈抽放钻孔共计100个,并利用第一、二圈钻孔施工金属骨架与预注浆联合支护加固煤岩体,提高了井筒周围煤体的承载能力和稳定性,实现了安全、快速揭穿突出煤层。     

井筒揭穿突出危险煤层综合防突技术

通过对青东煤矿煤层突出危险性分析,研究确定了井筒穿过具有突出危险性煤层时通过地面预注浆进行固化煤层,降低煤层的孔隙率和瓦斯放散初速度,提高煤体强度,使煤体不具有突出危险性,震动性爆破前巧妙将工作面施工成所揭煤层成平行,采用电磁高性能安全雷管进行远距离震动爆破,实现安全快速揭开煤层。     

深竖井揭穿高突松软低透气性煤层技术

在掌握淮北矿业桃园煤矿新副井所揭各突出煤层瓦斯参数的基础上,依据深井突出煤层竖井揭煤的特点,提出了竖井压冲扫孔安全揭穿突出煤层技术,针对煤层突出危险性大,透气性差,而竖井内下向排放钻孔内容易积水瓦斯不易释放的特点,实施了探测、固化、压冲扫孔的安全揭煤技术。实践表明,应用以上技术新副井成功揭穿了72、82等突出煤层,解决了竖井施工的技术难题,为国内外深井突出煤层竖井安全揭煤提供了技术参考。     

突出煤层掘进工作面消突实践

为了消除掘进工作面前方煤体的突出危险性,同时降低回风流中瓦斯浓度,研究提出先抽后掘和边掘边抽的综合技术措施。通过在寺河矿西井区X13012回风巷掘进工作面进行试验,发现在采取综合技术措施后,掘进工作面突出危险性预测超标率由14.70%降至4.17%,回风流瓦斯体积分数由0.7%降至0.4%。可见边掘边抽措施的回风流瓦斯浓度比超前预抽措施的回风流瓦斯浓度降低了43%,工作面突出危险性预测指标超标率降低了71%,抽采及区域防突效果显著。     

“渐进式”揭煤法在立井近水平煤层的实践

 重庆川九建设有限责任公司施工的寺河矿,年产量达千万吨以上,地质条件复杂,瓦斯涌出量大,煤层赋存厚度达6.62米,为了防止煤与瓦斯突出,在施工潘庄进风立井揭穿3#煤层时,采用了“渐近法”揭煤技术,在立井施工中,有效地防止了煤与瓦斯突出,保证了揭煤安全,加快了立井施工进度。这在对于相同的地质条件下立井预防煤与瓦斯突出提供了借鉴。     

井简穿过突出危险煤层时综合防突技术

通过对丁集煤矿煤层突出危险性分析，研究确定了井筒穿过具有突出危险性煤层时通过地面预注浆进行固化煤层，降低煤层的孔隙率和瓦斯放散初速度，提高煤体强度，使煤体不具有突出危险性，再用远距离震动放炮方法安全快速揭开煤层。     

千米埋深特厚煤层井筒揭煤综合防突技术

为解决千米埋深特厚煤层立井揭煤防突和穿煤施工安全,通过建立区域突出危险性预测、深孔预裂控制爆破增透抽放、效果检验和验证、中空锚杆金属骨架、远距离放炮揭煤、突出危险性预警和壁后预留排放等组成的七步法综合防突技术,从技术、施工组织、工程质量和安全防护4个环节保障施工安全。结果表明：采用深孔预裂控制爆破强化措施,抽放41 d达到区域防突要求;采用2圈中空锚杆注浆加固和壁后预留1圈排放孔等新工艺,揭煤和穿煤期间瓦斯浓度非常稳定,实现了零超限揭穿千米埋深9.8 m厚突出煤层。     

容光矿回风斜井井筒揭煤工程实践

容光矿11#煤层是煤与瓦斯突出煤层,回风斜井在穿过11#煤层的过程中,为防止该危险的发生,在回风斜井揭开煤层前通过设计的超前排放孔排放瓦斯。在井筒工作面施工过程中,按照突出指标预测、施工排放钻孔、效果检验的步骤进行掘进,并根据检验的结果进行瓦斯排放。在排放工作完成后,根据煤层残余瓦斯含量的大小检验消突措施是否有效。当煤层的残余瓦斯含量降到了国家规定的临界值以下,证明所采取的消突措施有效。     

深孔预裂爆破技术在井筒揭煤中的应用研究

针对淮南矿区井筒揭穿低透气性突出煤层施工周期长,很大程度上制约矿井采掘接替等问题。提出了利用深孔预裂爆破技术,增加煤体透气性,提高瓦斯抽采量,缩短井筒揭煤时间的新方法。主要研究了深孔预裂爆破煤层增透防突的作用机理,模拟分析出某矿第二副井13-1煤层的爆破松动半径为4m,优化设计了井筒揭煤钻孔布置方案;现场考察了深孔预裂爆破煤层增透后瓦斯抽采纯量较爆破前增大了4倍,提高了煤层瓦斯抽采率,从而使井筒揭13—1煤层时间缩短至32d。     

强突出矿井中间保护层探索

通过宏达煤矿保护层选择、本层与邻近层瓦斯预抽和卸压拦截抽、采空区抽采等防突与防灾研究,实现了强突出煤层群安全生产,解决了强突出煤层群不能采取上保护层或下保护层时首采工作面瓦斯治理这一世界性难题,提供了瓦斯灾害严重的突出矿井实现安全生产的又一有效方法。     

沙曲矿北翼回风大巷揭过5~#煤层瓦斯排放技术

沙曲矿为高瓦斯矿井,北翼回风大巷在掘进过程中要通过5#突出煤层,为了保证安全施工,对5#煤层采取以钻孔瓦斯排放为主的防突措施。本文根据现场实际情况,通过合理布置瓦斯排放钻孔,使5#煤层相对瓦斯含量由14.74 m3/t降至8 m3/t以下,排放量达到煤层应控制范围内瓦斯总量的46%以上,同时通过采取有效的防突措施,北翼回风大巷安全地揭过了5#突出煤层,这对同类巷道的安全施工具有重要的指导意义。