煤层注水防治冲击地压

煤层注水不但可以防治冲击地压,而且还可以防治瓦斯和煤尘、改善井下工作环境,因此,必须重视煤矿的煤层注水工作。一、煤层注水防治冲击地压原理冲击地压实质上是煤岩体突然被抛出的一种动力现象,是矿山压力的一种特殊形式。冲击地压发生的充分必要条件是强度准则能量准则冲击倾向准则K/K‘≥1式中б_1、б_2——自重应力和构造应力;б_3、б_4——由于开采引起的附加应力和其它条件(如CH_4、H_2O、温度等)引起的应力;     

煤层长钻孔注水过程听数值模拟与参数的合理确定

用有限元九值模拟方法求解了煤层注水二维、三维非定常渗数方程,用该数值计算模型结合具体实例,主要分析了工艺参数注水压力、时间和钻间距与湿润范围的动态变化关系。给出了选取合理的注水工艺参数的计算公式。     

冲击地压煤层巷帮卸压钻孔施工参数研究

结合巷道侧向支承压力的分布特点,理论分析煤层卸压钻孔的作用机制和塑性区发育特点,提出煤层卸压钻孔的喇叭状塑性区防冲机理并藉此确定了陕西某矿巷帮卸压钻孔的合理施工深度。基于莫尔强度理论,利用有限差分软件FLAC3D对比分析了具体地质条件下不同间距及不同布置方式的卸压钻孔对巷帮围岩冲击危险区域解危效果之间的差异,并通过现场试验论证了最优施工参数下的卸压钻孔对于防治冲击地压的效果。结果显示,按照研究结果确定的钻孔参数可使试验区域围岩的大能量震动事件大幅减少,大大降低试验区域的冲击危险性。     

采煤工作面煤层注水防尘机理与钻孔布置研究

针对阳泉集团新元煤矿回采工作面煤尘产出量较大的问题,对工作面各地点粉尘浓度进行了监测,详细分析了煤尘颗粒间作用力与长孔注水为主、短孔注水为辅的综合注水钻孔布置方式。煤层注水效果表明,所采用的综合注水方案能有效防治回采过程煤尘产量大、不易控制的问题,为综合机械化采煤快速推进及生产安全提供了条件。     

FKSS煤层注水封孔器在防治冲击地压中的应用

阐述了FKSS煤层注水封孔器封孔原理、结构特征及特点。通过7426B、9441工作面注水实践,说明FKSS煤层注水封孔器能够满足高压注水要求,起到了减弱和消除冲击地压危险的作用。     

大采深矿井工作面煤层注水防治冲击地压的研究与应用

大采深矿井开采有冲击地压倾向煤层时采用动压注水和静压补水的方法防治冲击地压,通过两种注水方式使煤体塑化,驱替煤层中的气体,从而降低其冲击倾向,减小煤体压力,降低冲击危险。     

冲击地压煤层高位钻孔抽采参数优化研究

为优化高位钻孔参数,提高冲击地压煤层采空区上隅角瓦斯治理效果,以唐口煤矿5304工作面为工程背景,运用FLUENT流体仿真软件对不同参数高位钻孔瓦斯抽采模型进行了模拟分析。结果表明:高位钻孔终孔高度6倍采高,距煤层底板距离为27 m,钻场内钻孔数量为2个时可以达到最优抽放效果。现场实践表明采用优化钻孔可以控制工作面回风瓦斯体积分数最大值为0.56%,平均值为0.39%。     

注水流量对低透气性煤层水力压裂效果影响数值模拟研究

为研究不同注水流量条件下对低透气性煤层水力压裂效果的影响,利用RFPA数值模拟软件开展了不同流量的水力压裂数值模拟。模拟结果表明：注水流量对低透气性煤层影响效果明显,具体表现为流量越大,煤体裂缝扩展愈加明显,同时注水流量的增大还会引起水力压裂影响范围的加大,同时拟合了影响半径与注水流量的关系式,最后研究了注水流量对煤体孔隙度的影响,相较于压裂时间,注水流量对于孔隙度的影响较大,注水流量越大,孔隙度改善愈加明显。该结果可为水力压裂工艺技术的设计参数提供思考。     

穿层孔水压爆破法提高煤层透气性的研究

研究了峰峰矿务局牛儿庄矿开采2号大煤前、在野青底板巷道中向2号煤层打穿层钻孔进行水压爆破的工艺技术,分析了水压爆破致裂、传统水力压裂和传统爆破造缝各自的特点和水压爆破致裂煤体的机理,观测了爆破前、后钻孔瓦斯流量的变化和钻孔自然流量的衰减规律．试验结果表明,钻孔水压爆破可以有效地提高煤层的透气性,爆破前、后钻孔的自然流量提高3倍以上．     

钻孔淋水对树脂锚杆锚固力的影响分析

结合城郊煤矿11201工作面运输巷顶板淋水情况下锚杆锚固力现场测试结果,自行设计了实验装置,研究了钻孔淋水对树脂锚杆锚固力的影响、在现场测试中,当钻孔的淋水量小于128mL／min时,树脂锚杆的锚固力保持不变;当淋水量大于583mL／min时,树脂锚杆的锚固力比无淋水时的锚固力下降35％以上．沿巷道轴向布置卸水孔,采用集中排放,同时加大锚杆支护的密度可以改善顶板淋水时锚杆支护的效果．     

煤层合并区工作面底煤深孔注水防冲技术研究

张双楼煤矿74102工作面东北部出现7煤、9煤煤层合并,造成底煤厚度增大,冲击危险性增加.针对工作面范围底煤卸压技术难题,提出了煤层合并区工作面底煤超深孔注水卸压耦合防冲技术,研究了张双楼煤矿煤层注水物理力学性质、破坏模式与含水率之间的关系,得到了最佳注水参数.现场微震监测表明,工作面底煤注水卸压后,小能量为主的矿震震...     

采煤工作面煤层注水工艺优化与应用

针对目前煤层注水存在的施工钻孔效率低、钻孔深度达不到要求、注水钻孔封孔不严、封孔器回收困难等问题,研究注水工艺的改进优化,对钻机、钻具及封孔器进行重新设计选型,形成了一整套的注水装备。该装备的应用提高了施工效率,为降低工作面粉尘危害、抑制工作面瓦斯涌出、防治煤炭自然发火等危害探索出了更加高效的途径和方法。现场应用表明,煤层注水有效地改善了工作面作业环境,为工作面实现高产高效奠定了基础。     

长沟峪煤矿煤层注水参数设计及数值模拟研究

为了降低工作面煤尘,煤层注水为有效方法,根据长沟峪煤矿-140m水平4槽1工作面的地质特征,确定了煤层注水方式与注水参数以降低煤尘。建立了煤层长孔注水的渗流动态数学模型,利用多物理场耦合分析软件COMSOL,对不同工况下注水侵润半径进行了数值模拟,结果表明该煤层注水方案的可行性和有效性。     

过煤矿采空区定向钻孔施工工艺研究

煤矿采空区一直是困扰注浆堵水钻孔施工的难题。该文主要阐述了过采空区定向注浆检查钻孔施工中的安全工艺措施,主要包括施工设备机具、定向检查钻孔的结构、过采空区时的安全钻进工艺,采空区内的空间注浆加固处理、注浆套管的封固工艺等。     

九里山矿中低压综合煤层注水应用与效果分析

为了降低九里山矿综采工作面煤尘质量浓度和瓦斯涌出量,根据九里山矿煤层特性,结合16051工作面的现场实际情况,在充分利用瓦斯抽采钻孔的基础上,探索出回风巷长孔低压渗透注水工艺,结合工作面短孔中压注水工艺,建立中、低压综合注水模式,并进行了分区域对比试验,考察了各区域的煤层含水率、煤尘质量浓度和瓦斯浓度。现场应用效果表明：中、低压综合注水效果较好,煤层含水率提高了2.94倍,煤尘质量浓度降低了80%以上,工作面瓦斯均匀释放,回风巷瓦斯浓度下降了30%以上,达到了较好的注水效果。     

特厚煤层开采顶板突水危险性预测及防治措施

在分析朱仙庄矿水文地质条件的基础上,采用经验公式、数值分析、相似模拟等方法,分析了8105特厚煤层工作面覆岩顶板的裂隙发育过程,考虑采动应力与渗流的耦合作用,研究了随工作面的推进上部含水层的渗流演变规律,进而对顶板突水危险性预测。结果表明:随工作面不断推进,8105回采工作面采空区裂隙发育高度为72m,与经验公式法的计算结果基本一致;通过数值模拟分析得到含水层受采动影响发生渗流现象,孔隙水未进入到回采工作面采空区;对相似模拟、数值模拟所得结果进行综合分析,裂隙最大发育高度与岩层孔隙水之间的距离为15m。为保证8105工作面的正常回采,本文提出了"预先打孔监测钻孔涌水量""留设合理防水煤柱""不良钻孔及时封堵"等防治措施,研究结果对类似工程条件下的煤层开采具有一定的借鉴意义。