深井冲击地压综合防治技术的应用

针对深部矿井在开采过程中遇到的一些冲击地压问题,通过微震监测技术、数值模拟分析等方法预报了可能存在的冲击威胁,依据强度弱化减冲理论,对危险区域针有对性地采取大直径钻孔卸压技术和煤体爆破卸压技术等解危措施,有效地解除了冲击地压危险,实现了安全生产,对于后期矿井进入千米开采阶段的防冲工作具有借鉴和指导意义.     

利用卸压钻孔诱发能量判别冲击危险类别的技术与实践

为了确定纳林河二号矿井31103工作面辅回撤通道区域是否受构造型冲击地压影响,通过对施工煤体大直径卸压钻孔诱发煤体破裂而产生的能量事件进行统计、分析,发现在特厚煤层中部施工的卸压钻孔所诱发的能量事件均位于钻孔至煤层顶板范围,为典型的顶板压力模型,断定不存在构造型冲击地压问题,为了后续的防冲措施实施提供了有力指导。     

我国冲击地压矿井类型及防治方法研究

针对我国煤矿开采深度增加和采掘范围扩大,导致冲击地压灾害强度和频度明显增加的问题,总结分析了冲击地压发生的条件,认为只有同时满足内在条件、结构条件和应力条件时才会发生冲击地压。根据我国煤矿近年来冲击地压发生的条件和特点,将冲击地压矿井分为浅部冲击地压矿井、深部冲击地压矿井、构造冲击地压矿井、坚硬顶板冲击地压矿井和煤柱冲击地压矿井5类。在深入分析不同矿井引发冲击地压力源的基础上,提出浅部冲击地压矿井的主要防冲措施是按顺序开采及控制顶板压力;深部冲击地压矿井的主要防冲措施是开采保护层,按顺序开采以及控制开采强度;构造冲击地压矿井主要采用长钻孔卸压的方法防治掘进期间冲击地压;坚硬顶板冲击地压矿井主要通过控制空顶长度防治冲击地压;煤柱冲击地压矿井主要采取诱发卸压措施防治冲击地压。     

复杂开采条件下高冲击危险区巷道支护技术研究

为解决深部复杂开采条件下面临的巷道冲击地压问题,通过采场覆岩结构理论研究,得到了工作面支承压力分布特征,采用数值模拟分析了工作面围岩应力分布规律,并根据冲击地压发生机理,预测出了巷道冲击地压发生危险区。在高冲击危险区采取了大直径钻孔卸压和深孔卸压爆破两种防治措施,同时,又采用了以防冲让压锚杆为核心的防冲让压巷道支护技术。工业性试验效果表明:防冲让压支护技术有效解决了复杂开采条件下巷道冲击地压问题,保证了矿井安全高效生产。     

龙家堡煤矿冲击地压综合防治技术

为有效防治龙家堡煤矿冲击地压,通过微震、电磁辐射、弹性波CT扫描、钻屑法多种监测手段配合使用的综合监测预警技术,结合煤层卸压爆破、底板爆破卸压、煤层钻孔卸压、煤层注水和改进巷道支护方式综合防冲解围措施,形成一套适应龙家堡煤矿冲击地压综合防治体系,保证矿井安全生产。     

多因素耦合高静载窄短工作面防冲管控对策

冲击地压是巨野矿区灾害防治的重点,彭庄煤矿地处巨野矿区,属埋深超千米的冲击地压矿井。大埋深工作面多因素耦合高静载工作面冲击风险高,治理难度大。矿井按照“强卸压、强支护、强监测”的防冲技术路线,在3307工作面采取高密度大直径钻孔卸压、顶板爆破预裂、增加被动支护密度等针对性防冲措施,有效降低了采空区三角煤柱应力集中程度,解决受大埋深、采空区、巷道切割、断层等多因素影响的高静载窄短工作面安全推采的问题。     

煤层钻孔“双低”防冲机理及应用

针对冲击地压工作面煤层卸压钻孔参数设计依据缺乏问题,通过理论研究和现场实测,研究煤层卸压钻孔的防冲机理和参数设计方法。通过实验室试件试验的全应力应变曲线分析,探索了煤层卸压钻孔"低强度-低密度"防冲机理:卸压钻孔可以改变煤体的物理力学性质,通过降低煤体破坏极限强度和密度,降低了煤体的冲击倾向性,增加了煤体的应变率,在一定范围内形成卸压保护带。卸压钻孔深度采用了现场经验孔深,基于有效应变率,针对煤层条件和卸压孔孔径,设计了卸压钻孔密度参数,已在多个冲击地压矿井现场应用,经钻孔应力监测检验,防冲卸压效果良好。     

防冲技术体系在冲击地压矿井中的应用

研究冲击地压防治技术对于保障冲击地压矿井的安全开采具有重要意义。千秋煤矿“3·27”冲击地压事故后,制订、落实“监测预警、卸压措施、措施效果检验、强力支护、强力防护”防冲技术体系,确保了工程质量和安全,有序推动复工复产工作,为以后冲击地压防治积累了新的经验。     

大采深孤岛开采冲击地压防治实践

冲击地压是一种较为典型的矿山灾害动力现象,张双楼煤矿在深部严重冲击地压危险区进行采掘作业,通过实施掘进期间卸压、冲击危险区钻孔卸压、煤体、煤层爆破卸压等综合防冲措施,取得了较好的防冲效果,安全回收了开采深度超过1 000 m的7121综采工作面孤岛煤柱。     

复合型灾害矿井冲击地压防治技术研究

详细分析了千秋煤矿冲击地压的形成原因,使用电磁辐射仪、ARAMIS M/E和ESG微震监测系统等多种设备对冲击地压进行预测预报,采用煤层深孔卸压爆破、煤层高压注水、大直径钻孔卸压和预掘疏压硐室卸压的方法对冲击地压进行治理,通过对多种监测数据的研究分析,验证了防治措施的有效性,实现了复合型灾害矿井冲击地压、火灾、瓦斯的综合防治,促进了矿井的安全生产。     

液压锚杆钻车在某矿中的应用研究

某矿为煤与瓦斯突出矿井,掘进煤巷前需要采取局部防突措施。局部防突措施孔由人工使用气动手持式钻机施工,劳动强度高,且施工效率低,影响掘进进度。为了降低劳动强度、提高施工效率,使用CMM2-20型煤矿用液压锚杆钻车。介绍了试验过程,并将液压锚杆钻车与传统的气动手持式钻机的应用效果进行了对比。结果表明,使用液压锚杆钻车打钻的月进尺比原来提高了46%,效果明显,有一定的借鉴意义。     

煤矿智能打钻造穴一体化技术应用

为了进一步提高煤矿安全生产效率,改进防突治理工艺,保障作业人员的身体健康,释放人力资源,研究了煤矿智能打钻造穴一体化技术。以某煤矿具体巷道为例,分析了智能钻冲一体化成套装备,主要为自动化控制打钻车和自动化控制钻杆车,并对比分析了智能打钻造穴一体化装备与普通打钻造穴设备的平均钻进速度、平均扩充速度等指标。研究表明,引入自动化施工设备来代替原始设备,配套使用智能水力冲孔造穴来提高防突治理效率,保障煤矿安全生产,降低人力资源输出和工人的劳动强度,保障工人作业安全。     

采场动压分布特征及高效瓦斯抽放技术研究

河南地区大部分煤矿所采煤层均属于三软煤层,煤层透气性差,瓦斯治理困难。现阶段河南区域煤与瓦斯突出矿井主要采用穿层钻孔及开采保护层作为区域防突措施,而低瓦斯矿井或临突矿井（低瓦斯矿井与煤与瓦斯突出矿井相邻）存在高瓦斯区时,仅仅用风排瓦斯很难达到治理效果,近些年煤矿发生瓦斯事故多数为低瓦斯矿井,所以低瓦斯矿井和临突矿井存在高瓦斯区域的工作面回采期间瓦斯治理尤为重要。根据采场“竖三带”和“横三区”理论,利用钻孔抽放效果考察法和工作突出预测指标法研究了采场围岩动压分布特征。在此基础上,通过优化动压区抽放钻孔设计,提高了瓦斯抽放效果。瓦斯抽放量提高了1.8倍,有效降低了工作面生产期间的风排瓦斯量,提高了生产效率,保证了矿井安全生产。     

应用二次长孔高压注水防突措施提高煤巷掘进速度

在煤与瓦斯突出矿井的巷道施工中,防突措施的效果直接影响巷道掘进速度和施工安全,文中阐述了高压注水防突机理,并结合在新景矿芦南3#煤掘进煤巷施工中的效果检验,得出应用二次长孔高压注水防突措施在煤与瓦斯突出煤层煤巷掘进过程中的作用,对煤与瓦斯突出煤矿的煤巷掘进具有指导意义。     

井巷揭煤作业综合防突措施研究

煤与瓦斯突出矿井的防突工作是一项复杂的系统工程,潞安矿区主体矿井的井巷揭煤防突综合体系建设处尚于起步阶段。为解决高瓦斯厚煤层揭煤过程中出现的应力集中和瓦斯超限问题,结合某矿煤层赋存特征,采用“水力、机械造穴+钢筛管+围岩注浆”组合防突技术,建立残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、K₁值、煤体膨胀变形量、煤层含水率、围岩变形量多效果检验指标相互验证的方法,有效的实现了区域卸压、补水、围岩应力控制,达到了高效安全揭煤的效果。通过井巷揭煤作业工程设计、工程施工、工程验收、工程评价等多个层面的分析,不断完善和摸索出一套适应于潞安矿区单一煤层、高地应力、高瓦斯区域条件下的井巷揭煤管理和技术模式。     

煤巷超前钻孔综合防突技术在高河煤矿的应用

超前钻孔是煤矿使用最广泛的一种防突措施。文章阐述了高河煤矿在煤巷掘进期间,采用本煤层打超前钻孔综合防突技术来解决瓦斯问题,通过实例分析,说明了超前钻孔综合防突技术对该矿的安全高效生产起到了关键的作用,同时也为高突矿井的煤巷掘进提供了一定的借鉴作用。     

水力压裂增透技术在单一低透气性煤层中的应用

豫东地区陈四楼煤矿煤层为单一低透气性突出煤层,瓦斯预抽存在难度大、效率低的问题,严重制约了煤矿安全生产。为增加煤体透气性,提高瓦斯抽采效果,井下水力压裂是一种行之有效的措施。依据瓦斯赋存情况,在煤体瓦斯含量低于5 m³/t区域进行水力压裂增透试验,既能大幅降低钻孔工程量,加快区域治理进度,又能有效保证压裂过程中施工安全,防范压裂期间瓦斯异常涌出,引起瓦斯事故,对低瓦斯区域实现科学治理、精准施策具有重要意义,同时也能为高瓦斯区域进行压裂尝试提供借鉴。     

平煤股份二矿沿空掘巷卸压范围研究

针对平煤股份二矿庚组煤层结构软硬不均、透气性差且无保护层开采等特点,以庚组煤层为例开展沿空掘巷卸压区域消突范围的研究。沿空掘巷就是把巷道布置在煤柱一侧,经过应力和瓦斯应力重新分布的低应力场,使煤体卸压、应力重新分布,降低了煤层的突出危险性。通过实测巷道周围应力分布,认为平煤股份二矿沿空掘巷实体煤侧21 m内都属于卸压范围,再通过煤层瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标（Δh₂）和瓦斯压力的测定,确定了沿空掘巷卸压范围实体煤侧轮廓线16 m,说明了在该范围内无突出危险性,该方法不仅具有掘进进度快、减少资源浪费、提高煤柱采出率的特点,还对矿井安全、高效生产具有重要的指导和借鉴意义。     

瓦斯突出矿井应力集中区域防突措施选择及应用研究

在煤矿安全生产过程中，煤与瓦斯突出矿井防治煤与瓦斯突出事故一直都是困扰和威胁安全生产的主要因素，如何做到防治煤与瓦斯突出事故，尤其是应力集中区域的瓦斯防治技术，是防治煤与瓦斯突出工作的技术难点，也是最值得关注研究解决的问题。应力集中区域瓦斯治理措施选择的不合理是导致事故发生的直接原因，近几年，经过将瓦斯治理技术和现场应力集中施工特点相结合，取得了新的认知成果。鉴于此，就应力集中区域瓦斯治理措施技术进行了分析。     

复合爆破卸压技术在煤矿防治冲击地压中的应用研究

采用多种爆破卸压解危技术的复合应用,对冲击地压矿井的冲击危险区域实施立体卸压爆破技术进行解危,从而使巷道高应力得以合理释放或向深部转移,达到降低冲击发生的可能性或有条件的诱发冲击地压的目的,降低了巷道局部高应力集中和微震事件发生的频率,为矿井安全生产提供了技术保障。