深立井井筒揭穿低透气性突出煤层综合防突技术

随着我国煤炭地下开采水平的提高,煤炭开采深度加大,深立井井筒的建设工程逐年增多,深部煤层的透气性低、瓦斯压力大等增加了立井施工困难。本文以顾桥矿深部进风井井筒揭穿6＃煤层为例,提出并采用了扩孔、深孔爆破以及边抽边掘综合防突技术,瓦斯抽采纯量提高了1～2倍,煤层瓦斯含量由12.7 m3/t降低至0.38 m3/t ,瓦斯压力由5 M Pa降低至0.53 M Pa ,有效地消除了煤层的突出危险性,保障了工作面安全高效揭穿突出煤层。     

低透气性高突煤层工作面瓦斯治理

以淮南谢一矿 5111C13工作面作为试验面 ,通过理论分析、模型试验、数值模拟分析和现场试验 ,研究了低透气性较松软突出煤层回采过程中瓦斯治理有效途径 ,利用顶板走向巷道法抽排瓦斯有效地解决了工作面回采过程中瓦斯超限 ,实现了工作面高产高效和安全生产     

低透气性高突煤层深孔控制爆破的应用

在低透气性高突出煤层煤巷掘进过程中掘进速度缓慢，并且煤与瓦斯突出的危险性随时都可能发生。为了解决这一矛盾，提出了一种新的局部防突措施－深孔控制爆破。文章全面介绍了深孔控制爆破的机理及其施工工艺。现场试验效果证明，深孔控制爆破技术使工作面前方一定范围内煤体裂隙增大，煤体瓦斯得到有效释放，且使煤体应力分布均匀，从而降低了煤与瓦斯突出的危险，大大地提高了煤巷掘进速度。     

低透气性强突出煤层的瓦斯防治技术研究

祁东煤矿为煤与瓦斯突出矿井,特别是9煤层,实测瓦斯压力高达3.3 MPa,突出十分严重,属强突出煤层。为安全施工,消除突出给施工带来的危害,通过开采解放层及对本煤层实施穿层钻孔瓦斯抽放,消除突出危害,保证了后期掘进与采煤的施工安全。     

低透气性煤层深孔预裂控制松动爆破防突作用分析

运用岩石断裂力学和爆炸力学理论分析了在高瓦斯低透气性有突出危险的煤层中进行深孔预裂控制松动爆破时，煤与瓦斯耦合作用爆生裂隙形成机理，得出了爆破过程中煤体贯通裂隙形成的条件及爆破孔与控制孔孔间距确定的依据。最后分析了深孔预裂控制松动爆破在防止煤与瓦斯突出中的作用。     

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。     

低透气性煤层掘进工作面的防突措施

通过对低透气性煤层掘进工作面边掘边抽防突措施的实际观测与测试 ,对其存在的抽放效果差、掘进速度慢等问题进行了理论分析 ,提出了合理的改进措施。     

潞安矿区低透气性松软单一煤层立体化瓦斯抽采技术探索

潞安矿区针对低透气性松软单一煤层条件,建立了全方位立体化的动态瓦斯抽采体系.在时间上实现采前、采中、采后全过程的瓦斯抽采,在空间上实现地面与井下瓦斯抽采相结合,在抽采方式上实现固定抽采瓦斯方式与移动抽采瓦斯方式相结合,在效益上实现由安全抽采向利用抽采相结合.随着该体系的全面建立和完善,实现了煤矿安全集约高效生产,同时也促进了瓦斯的综合利用.     

深井强突出煤层群竖井安全揭穿煤层技术

采用理论分析与现场验证的方法,研究了竖井工作面应力分布特点和突出危险分区,结果表明井筒工作面下方存在"漏斗"形采动卸压区,井筒四周存在应力集中区。同时,将竖井揭煤的工艺流程按照5个阶段来进行管理,并结合淮北祁南煤矿安全改建工程井筒揭煤工程,采用主要技术措施(预抽钻孔)、加强型措施(冲煤扫孔)和安全保障型措施(金属骨架、煤体固化等),实现了千米深井强突出煤层安全揭煤。     

高瓦斯低透气性煤层巷道综掘技术

介绍了祁南煤矿高瓦斯低透气性煤层巷道，通过采取一系列的瓦斯综合治理措施和综掘组织措施，解决了瓦斯涌出量大与综掘进尺快的矛盾，实现了综掘在高瓦斯低透气煤层的快速掘进，保证了综采工作面的正常接替，取得了较好的安全技术经济效益。     

大埋深强突出三软煤层快速揭煤防突技术

针对新义煤矿二1煤层突出危险性大的问题,通过分析石门揭煤工作面各种防突技术措施的优缺点,采取巷旁截流、巷内交叉钻孔抽放结合短导硐震动爆破的措施快速揭开严重突出三软煤层。结果表明：经过40 d的抽放后,揭煤工作面瓦斯抽放率达到34.6%;揭煤前原始瓦斯含量为6.37～12.84 m3/t,采取集中抽放的防突措施后,残存瓦斯含量为6.50～8.00 m3/t;揭煤前防突措施效果检验中揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标Δh2最大值为80 Pa。由以上测试指标可看出,采用严重突出三软煤层快速揭煤技术后揭煤工作面的突出危险性已消除。震动爆破揭煤后瓦斯体积分数最大值仅0.04%,安全顺利地揭露了二1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。     

煤与瓦斯突出矿井低透气性极软煤层深孔注水技术研究

通过对义安煤矿低透气性煤层深孔注水技术的实践和研究,逐渐摸索出适合该矿的煤层注水技术和措施,从而达到了在地质条件复杂、瓦斯涌出量大、煤质极为松软等条件下降尘固帮、消减瓦斯、安全回采和掘进的目的,为职工的身心健康和矿井安全生产打下坚实基础。     

水力冲孔技术在松软低透突出煤层中的应用

针对嘉禾县罗卜安煤矿煤层松软低透气性的现状,选择了水力冲孔增透措施,介绍了水力冲孔增透机理及基本工艺流程,研究了水力冲孔在松软低透突出煤层区域抽放消突措施中的应用效果。研究表明,水力冲孔在松软低透突出煤层区域抽放消突措施中应用效果显著,单孔冲出煤体7t,冲出瓦斯558．3m^3,抽放钻孔等效孔径提高13．38倍,钻孔抽放有效影响半径提高2～3倍,单孔瓦斯预抽浓度提高4～5倍,抽放衰减周期提高3倍以上。     

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。     

余吾煤业南回风立井揭煤防突技术

针对余吾煤业南风井揭煤区域3号煤层瓦斯压力大、埋深大等特点,对揭煤区域3号煤层进行了区域预测,根据区域预测结果,对前方煤层的突出危险性进行分析判断,采取了以区域预抽为主,局部排放为辅的综合防突措施,以勤效检、快措施的方法,循序渐进安全地揭开了3号煤层。该揭煤工程比预期提前了10 d,同时也形成了一套适用于余吾煤业的井筒(石门)揭煤的综合防突技术体系。     

深部低透气性煤层水力冲孔措施防突机理分析

针对淮南矿区谢桥、潘三等矿开展的水力冲孔消突试验,利用数值模拟软件ANSYS对水力冲孔措施前后所形成的孔洞进行了模拟解算;定量分析了冲孔前后孔洞周围煤体应力、应变和位移的变化情况,并结合现场实际对水力冲孔措施的防突机理进行了分析,结果表明：在深部无保护层可采的低透气性突出煤层中采用水力冲孔措施后,冲孔后的瓦斯浓度不仅比冲孔前提高了50％左右,而且抽放浓度和抽放瓦斯纯流量也增加了3倍左右,大幅提高了煤层的瓦斯抽放效率,降低了煤体的弹性潜能和瓦斯潜能等突出潜能,减少了煤层的突出危险性。     

高突矿井条件下厚煤层防突技术的实践

在区域综合防突和局部综合防突2个四位一体的基础上,结合寺河煤矿井田范围内的煤层瓦斯赋存情况,介绍了在高突矿井条件下,厚煤层防突工作的具体做法,建立了一套完整的防突技术体系。     

水力压裂技术在成庄煤矿低透气性突出煤层的应用及效果

为了解决成庄煤矿高瓦斯含量、低透气性煤层在开采过程中遇到的瓦斯难以抽采的问题,在该煤矿进行了水力压裂现场试验并优化钻孔布置,定量分析水力压裂的影响范围及效果。结果表明：采用水力压裂技术后的煤层透气性系数提高了26.3倍、煤层内瓦斯压力降低了53.5%,消除了煤与瓦斯突出的潜在危险,同时瓦斯抽采纯流量及其抽采浓度也有了大幅度的提高。通过优化钻孔布置,有效降低了成庄煤矿的瓦斯治理成本。