底板岩巷水力冲孔防突技术的研究

以孟津煤矿12011轨道底板巷为研究对象,分析钻孔布置、出煤量以及封孔工艺对防突效果的影响,采用底板巷水力冲孔技术降低煤层瓦斯含量,改变煤体应力分布的防突措施。实验结果表明,底板巷水力冲孔大大提高煤巷掘进速度,实现矿井掘、采、抽平衡。     

穿层钻孔水力冲孔防喷孔装置在强突煤层中应用

水力冲孔卸煤增透是目前单一松软低透气性强突出煤层瓦斯治理主要采用的技术手段之一,但冲孔过程中引发的喷孔极易造成伤人事故和局部瓦斯积聚。采用防喷孔装置能有效降低水力冲孔时喷孔现象的发生。现场应用结果表明,防喷孔装置抑制喷孔效果显著,在突出矿井瓦斯治理中具有较强的推广应用价值。     

穿层钻孔水力冲孔消突技术的应用研究

由于薛湖煤矿煤层透气性较低,且原始煤层瓦斯预抽效果较差,抽放达标周期长,为提高突出煤层的透气性,该矿在2306机巷实施了煤层底板穿层钻孔水力冲孔强化瓦斯抽采消突技术,介绍了该项技术的施工工艺、冲孔工艺及冲孔增透瓦斯抽采消突成果。结果表明,该技术有效的增加了煤体的孔隙率,提高了煤体的湿润度、透水性和可塑性,改变了煤体的物理力学特性,瓦斯抽放率得到了较大提高,有效地解决了措施施工和掘进相对集中的问题,为突出矿井的高产高效生产提供了理论依据和实践经验。     

穿层水力冲孔增透技术在严重突出煤层中的应用

为了消除严重突出煤层的突出危险性,提高煤层瓦斯预抽率和突出煤巷掘进工作面的掘进速度,以义马煤业集团义安矿YX001工作面轨道巷为研究背景,对穿层水力冲孔增透技术的施工工艺及增透效果进行了研究。现场应用表明,穿层水力冲孔增透技术措施能降低煤层瓦斯压力,增加透气性,冲孔后,残余瓦斯含量下降到3.34~6.43 m3/t,有效地消除了煤层突出危险性;大幅度释放煤体中的瓦斯,使严重突出煤层巷道掘进速度提高了1倍以上,掘进速度达70 m/月(18.3m2大断面),取得了良好的综合防突效果。     

底板岩巷穿层钻孔和水力冲孔消突技术试验研究

介绍了底板岩巷穿层钻孔和水力冲孔消突技术的施工设计、试验研究内容和水力冲孔消突技术的效果,提出了水力冲孔的施工要领、水力冲孔及其消突机理,研究表明,采用底板岩巷穿层钻孔与水力冲孔区域消突措施,可有效的消除突出应力,大幅度的增加煤层的透气性,保障了工作面的安全高效回采。     

穿层钻孔水力冲孔技术及实践

为了消除煤巷掘进过程中存在的突出危险性,白坪煤业公司在底板岩巷对穿层钻孔水力冲孔消突工艺进行了研究,采用优化水力冲孔布孔方式、完善冲孔工艺、改进封孔方式等措施,以提高消突效果。研究结果表明:泄煤率达到了31‰、煤层透气性系数由0.004 2 m2/(MPa2·d)提高到0.032 8 m2/(MPa2·d)、预抽率高达41%,残余瓦斯含量由7.43 m3/t降至4.38 m3/t,保障了被掩护煤巷的安全、高效掘进。     

煤层底板穿层钻孔水力冲孔技术的应用及效果考察

采用底抽巷穿层钻孔水力冲孔卸压增透措施,可以有效增强煤层的透气性、扩大抽采半径和提高瓦斯抽采效果。基于水力冲孔卸压增透原理,对郑州矿区振兴二矿突出煤层实施底板穿层水力冲孔,考察水力冲孔前后瓦斯抽放浓度、煤层透气性和瓦斯流量衰减系数等的变化。试验结果表明:单孔平均瓦斯抽放浓度在水力冲孔后为11.02%,较未采取增透措施时的2.14%,提高了4倍;煤层透气性系数在采取措施后提高了39倍;瓦斯流量衰减系数则减小了近3倍。同时运用压力法测得该矿水力冲孔有效抽放半径为10 m。     

底板巷水力冲孔快速消突技术在李沟矿的应用

为了考察板巷水力冲孔卸压增透强化抽放快速消突的效果,以义马煤业集团李沟矿21采区-105m集中巷为试验点,考察水力冲孔出煤量的大小、瓦斯抽放浓度变化与瓦斯抽放纯量的增加、冲孔前后瓦斯含量与瓦斯压力的的变化。结果表明:瓦斯压力由冲孔前的1.05MPa下降到冲孔后0.46MPa,瓦斯含量也由冲孔前的6.51m3/t下降到冲孔后3.82m3/t,使压力和含量值都降到了规定的临界值以下,消除了突出危险性。     

穿层钻孔水力冲孔工艺优化与实践

为解决松软煤层采用水力冲孔增透技术后堵塞抽放管的问题,云盖山煤矿一矿对穿层钻孔的施工工艺进一步优化,采用部分水力冲孔与部分不冲孔相结合的方法,增加钻孔的透气性,避免钻孔封孔后堵塞花管。应用结果表明,该方法可提高穿层钻孔的抽放浓度,延长钻孔的抽放时间,对松软煤层效果较为明显。     

水力冲孔快速消突效果分析

以淮南矿业集团潘二矿为研究背景,研究水力冲孔卸压增透的防突机理,阐述了水力冲孔的工艺流程,并结合水力冲孔有效影响半径,确定了巷帮钻场钻孔的合理布置方法,研究结果表明:采取水力冲孔后,可有效消除激发突出应力和煤体结构的不均匀性,提高煤体强度和煤层透气性,使巷帮钻孔瓦斯抽放量大幅度提高,煤层透气性提高了4.7倍。     

穿层水力冲孔卸压增透效果的研究

分析了水力冲孔增透消突的机理,阐述了水力冲孔的工艺流程,以北辰矿8111工作面底板巷为试验地点,考察了水力冲孔前后抽采影响半径、煤层瓦斯含量、透气性系数、抽采瓦斯浓度和瓦斯流量的变化。并利用RFPA2D-Flow软件模拟了水力冲孔前后煤层裂隙发育过程,研究了水力冲孔后煤层应力和渗透系数对抽采效果的影响。     

水力诱导穿层钻孔喷孔煤层增透技术及工程应用

依据煤与瓦斯突出机理,在分析低透气性突出煤层穿层钻孔喷孔煤体增透提高瓦斯抽放机理基础上,对煤体穿层钻孔的诱导喷孔工艺及瓦斯抽放钻孔布置进行了优化设计,并在淮北矿业集团祁南煤矿7煤层工作面进行了现场试验。结果表明：水力诱导穿层钻孔喷孔煤层增透可使孔群范围煤体透气性提高150余倍,单孔平均瓦斯抽采流量增加4倍以上;消除突出危险性煤层采用综合机械化掘进,月掘进进尺平均达200 m,较传统瓦斯治理方法下放炮掘进进尺可提高4～5倍。     

水力冲孔快速消突技术的研究与应用

为提高石门揭煤和煤巷快速掘进速度,基于高压水射流破煤原理,研究了水力冲孔卸压增透的防突机理,通过理论分析、实验室研发及工业试验相结合的方法,阐述了水力冲孔的工艺流程及主要设备研发情况,并结合淮南矿区的实际条件,确定了水力冲孔的最佳破煤水压为煤的普氏系数的12~20倍。研究结果表明,在强突出煤层实施水力冲孔技术措施后,煤的弹性潜能得到释放,瓦斯压力梯度降低,有效消除了激发突出的应力,煤层的透气性增强,石门揭煤速度提高4倍,对比不同的防突措施,水力冲孔后煤巷掘进速度提高为原来的3~5倍,是中高压注水的3.3倍、是排放钻孔的2倍。     

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。     

下向穿层钻孔综合水力化防突技术研究

针对近距离、低透气性、极松软突出煤层群区域防突难题,提出了下向穿层钻孔综合水力化防突技术。理论分析了下向穿层钻孔综合水力化防突技术防突机理。模拟了注水润湿前后不同孔径钻孔周围煤体应力分布规律。结果表明:水力冲煤孔径增加,钻孔卸压范围增加;相同孔径,注水软化同时增加卸压范围;增加水力冲煤孔径的卸压效果优于注水软化的卸压效果;卸压影响范围与水力冲煤半径负倒数存在指数函数关系。根据技术原理,研发了下向穿层钻孔综合水力化技术工艺,建立了技术防突效果指标考核体系。该技术在青东煤矿得到成功应用,为该条件下区域防突提供新的技术途径。     

“三软”突出煤层穿层钻孔水力压裂增透抽采瓦斯技术研究

告成煤矿为煤与瓦斯突出矿井,其主采二1煤层为突出煤层,且较难抽放。为有效解决低透气性突出煤层瓦斯治理难题,开展了穿层钻孔水力压裂增透抽采瓦斯技术研究。研究表明:穿层钻孔水力压裂可显著提高煤层透气性,并使瓦斯抽采浓度及纯量大大增加,有效解决了低透气性煤层瓦斯难以抽采的问题,可作为高瓦斯矿井、突出矿井瓦斯治理的常规手段之一。     

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。     

松软突出煤层穿层洞穴完井钻孔瓦斯抽采实践

基于地面煤层气井裸眼洞穴完井的抽采实践经验,探讨了煤矿井下穿层洞穴完井钻孔煤层瓦斯抽采增产机理,分析了松软突出煤层穿层钻孔的造穴工艺技术和注意事项,并在呼鲁斯太矿区进行了现场试验考察。试验结果表明,穿层洞穴完井钻孔在扩大抽采钻孔影响范围、提高瓦斯抽采量和延长钻孔有效抽采时间等方面具有优势。在200d的抽采时间内,穿层洞穴完井钻孔的瓦斯抽采量为穿层钻孔的6．6倍;抽采200d后,穿层洞穴完井钻孔的瓦斯抽采量为61．6m^3／d,而穿层钻孔的瓦斯抽采量为3．68m^3／d。     

区域瓦斯综合防突技术在九里山矿的应用

 九里山矿二1煤层属于严重的煤与瓦斯突出煤层,采用常规的区域瓦斯防治措施,严重影响了掘进工作面的生产效率,通过采用沿空留巷增加区域顺层长钻孔的预抽期,结合掘进过程中的水力掏槽措施的综合防突技术,消除了掘进工作面的突出危险性,实现了煤巷安全快速掘进。