高压水射流环切割缝自卸压机制与应用

为解决深部矿井低透气性煤层瓦斯抽采难题,针对穿层钻孔提出了高压水射流环切割缝煤层自卸压增透技术。通过瓦斯流动理论分析普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动模式,分别建立了普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动微分方程,获得了高压水射流环切割缝自卸压技术改善煤层瓦斯流动机制;采用FLAC3D软件建模分析高压水射流割缝后钻孔周边煤体应力演化规律,基于煤体卸压程度及塑性区分布特征,确定了穿层钻孔合理化割缝参数;通过底板穿层钻孔高压水射流环切割缝技术现场考察,环切割缝后煤层变形量达到0.136%,煤层透气性系数较原始状态提高了42倍,瓦斯抽采纯量相较普通钻孔提高3.44~5.32倍,同等条件下煤层抽采半径提高了1倍以上。理论研究与现场试验均表明,采用高压水射流切割在煤层内部形成环形缝槽,能有效改善钻孔煤体应力状态,增加煤层渗透性,提高瓦斯抽采效率。     

高压脉冲水射流提高松软煤层透气性的研究

提出了利用高压脉冲水射流钻孔、切缝以提高松软煤层透气性和瓦斯抽采率的新思想.基于岩石动态损伤模型,理论分析和数值模拟了高压脉冲水射流瞬时动载荷、柔性撞击作用下煤体的动态损伤特性及裂隙场的变化规律.结果表明,高压脉冲水射流的冲击效应、剥蚀效应以及震动效应等冲击荷载作用可有效破碎煤体,增大煤体裂隙率和裂隙连通率,提高煤层透气性.研发出了低透气性煤层中的高压脉冲水射流瓦斯抽采系统,在重庆某典型高瓦斯低透气性煤矿进行了成功应用,应用结果表明,高压脉冲水射流有效提高了煤层透气性,平均百米钻孔煤层瓦斯抽放量较原工艺提高了7.8倍.     

新安煤田高压水射流石门揭煤快速消突技术及应用

为了解决新安煤田煤层突出危险性大,煤层松软,透气性差,抽采困难的状况,提出了高压水射流石门揭煤快速消突技术。通过在孟津煤矿11031运输巷揭煤工作面采用高压水射流割缝卸压增透技术,对该揭煤区域实现了高效快速瓦斯抽采,应用表明采用该技术后平均瓦斯抽采浓度提高3倍以上,平均单孔瓦斯抽采纯量提高5倍以上;采用该技术可使瓦斯抽采钻孔量缩减82%,揭煤时间缩短73%,节约了生产成本,缓解了矿井的抽、采接替矛盾。     

高压水射流扩孔技术在丁集矿的应用

丁集煤矿是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井,为节省抽放钻孔施工量,在西一采区低抽巷进行了高压水射流扩孔技术应用。通过对2组扩孔和未扩孔抽放钻孔抽放前后的透气性系数、瓦斯压力、瓦斯含量以及抽放量的比较分析,确定高压水射流扩孔技术适用于丁集矿11-2煤层,应用此技术可大幅提高钻孔抽放效率、缩短预抽期、有效降低煤层瓦斯压力、瓦斯含量、增大煤层透气性系数,并至少减少1/2的抽放钻孔施工量。     

瓦斯抽采钻孔“钻-割-封”技术研究及应用

为提高煤层透气性、改善抽采钻孔封孔质量,强化瓦斯抽采效果,消除煤层突出危险性,依据高压水射流破煤机理,提出"钻-割-封"技术,即对瓦斯抽采钻孔及封孔段周边煤体切割径向环形缝槽,然后注浆封孔。通过现场试验,验证采用"钻-割-封"技术钻孔的瓦斯抽采效果。现场试验结果表明:采用"钻-割-封"技术的抽采钻孔瓦斯浓度提高20%～30%,瓦斯抽采纯量相较于常规钻孔提高约1倍,实现煤层的卸压增透,提高了钻孔密封性。     

青岗坪矿高压水射流卸压增透技术应用研究

为解决青岗坪矿4号煤层透气性差、瓦斯涌出量大的问题,提出采用高压水射流提高煤层渗透性、改善瓦斯抽采效果的技术方案。现场试验结果表明:采用该技术后百米钻孔平均流量可提高2～3倍,同时抽采浓度高、持续时间长,为工作面安全回采提供了保障。     

煤矿高压水射流卸压增透技术应用研究

为了解决低透气性煤层中瓦斯抽采困难的问题,针对青岗坪煤矿地质特征及煤层特点,采用高压水射流卸压增透技术进行现场试验,通过缝槽等效半径以及钻孔瓦斯抽采效果,验证了高压水射流卸压增透钻杆一体化技术,在提高煤体渗透性和瓦斯抽采方面,是一种经济可行的技术措施。     

低透气性煤层高压振荡水射流割缝增透机理及效果分析

针对卧龙湖煤矿煤层埋深大、地应力大、渗透率低、钻孔塌孔等问题,提出了一种高瓦斯低渗透性突出煤层的高压振荡水射流割缝技术;分析了煤体割缝后的应力分布状态和卸压效应,并进行了现场试验。结果表明,割缝孔槽在轴向方向上会产生卸压效应并产生裂隙,煤层透气性相应提高;相比普通抽采钻孔,割缝钻孔瓦斯抽采总量、单孔瓦斯抽采量显著提升,消突达标时间缩短30%以上。     

高压水射流割缝技术卸压增透机理及应用研究

基于余吾煤业高瓦斯矿井受瓦斯灾害困扰严重难题,提出了高压水射流割缝技术的卸压增透方法,对该技术切割机理、卸压增透机理进行了理论上的可行性分析,结合现场工业性试验对煤样的观察和瓦斯抽采浓度的对比,验证了该技术对煤层的卸压增透效果显著,有利于低透气性煤层的瓦斯预抽采。     

高压水射流水力扩孔抽采半径考察研究

潘三矿为大型现代化矿井,13-1煤层原始透气性系数低且瓦斯压力及含量均较高,煤层突出危险性严重,直接抽采煤层瓦斯难度大。采用新型高压水射流扩孔技术,可达到扩大钻孔直径、增加煤层暴露面积和卸压范围的目的,从而提高煤层的透气性,增大煤层的抽采半径。在测定煤层原始瓦斯压力及含量的基础上,采用瓦斯压力和含量降低法考察水力扩孔后的煤层抽采半径,为试验区煤层抽采钻孔设计提供了依据。     

瓦斯事故分析与预防

针对煤矿近年发生的68起瓦斯事故,分析了事故发生的原因和管理中存在的问题,提出了预防瓦斯事故的措施及工作重点和科研方向,从而减少和杜绝瓦斯事故,确保职工生命安全和煤矿安全生产。     

瓦斯抽放效果检测监控

介绍安徽淮北矿区瓦斯抽放效果检测,得出了适合淮北矿区地质条件下解决瓦斯抽放的办法及设计以及瓦斯钻场的一些经验数据。     

松树镇煤矿瓦斯地质规律及瓦斯防治措施研究

运用瓦斯地质理论和方法,分析了松树镇煤矿地质因素对煤与瓦斯突出的影响及回采工作面瓦斯涌出特征。结果表明,地质构造和煤层埋深是影响煤层瓦斯赋存主要因素,而煤与瓦斯突出主要受地质构造影响,在地质构造带应力较集中,煤体结构遭到破坏,瓦斯含量及压力增大,容易导致煤与瓦斯突出事故发生;回采工作面瓦斯涌出以采空区瓦斯涌出为主,约占46.62%。在此基础上提出了优化通风系统、完善瓦斯监测预测和加强瓦斯抽采等瓦斯综合防治措施,为松树镇煤矿安全生产提供技术保障。     

基于瓦斯地质理论的矿井瓦斯含量与涌出量预测

运用瓦斯地质理论与方法,通过对瓦斯赋存逐级控制特征与地质构造特点的分析,研究矿区矿井的瓦斯赋存特征和瓦斯地质规律,对其瓦斯涌出量和瓦斯含量做出了预测分析。     

煤与瓦斯突出煤层瓦斯赋存规律及应用研究

为研究掌握祁南煤矿72煤层的瓦斯赋存规律及煤层瓦斯灾害程度,文章首先分析论述了煤层瓦斯基本参数的物理意义及测试方法,通过现场打钻测定及实验室取样测试分析等工作,得出了煤层瓦斯压力、含量随深度的变化规律,结合其他煤层指标,获得了72煤层的煤层瓦斯赋存规律,并对煤层进行了区域划分,为下一步的煤层瓦斯治理提供了理论基础。     

采煤工作面上隅角瓦斯积聚成因与处理对策

从瓦斯运动形式,分析上隅角瓦斯积聚的原因,找出上隅角瓦斯治理的方法,防止瓦斯事故的发生。     

我国注气驱替煤层瓦斯技术应用现状与展望

注气驱替煤层瓦斯技术的应用可以显著提高煤层瓦斯采收率,并具有环保性。基于国内外注气驱替煤层瓦斯发展状况及主要机理,从注气位置(地面和地下)、注气模式(自然涌出、负压抽采、只注不抽、边注边抽和间歇注气等)和注入气体种类(纯CO_2、纯N_2和混合气体等)等三个方面对比分析了我国注气驱替煤层瓦斯技术的应用现状。最后,结合注气驱替煤层瓦斯现阶段的发展现状,从低煤阶煤层气注气技术、多储层联合开采注气技术、深部煤层气注气技术、新型气体注气技术和多措施联合注气技术等五个方面对注气驱替煤层瓦斯技术进行了展望。     

煤矿瓦斯控制应用分析及改进探讨

随着煤矿开采的不断深入,高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的数量将越来越多,煤矿安全问题将面临越来越严峻的挑战。分析了煤矿瓦斯的分布情况以及矿井通风系统、瓦斯抽放技术和瓦斯监控系统在瓦斯控制中的应用和发展情况,并针对现有问题和未来发展要求提出了改进意见。     

宁发一矿煤层瓦斯参数测定及瓦斯分布规律预测

煤层瓦斯参数是矿井瓦斯防治的基础数据,内蒙古宁发一矿属于技术改造矿井,以往煤层瓦斯参数测定数据极少,日常瓦斯管理工作缺乏技术依据。简述了宁发一矿煤层瓦斯参数的测定方法和过程,测定矿井主要煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性系数等参数,丰富了矿井瓦斯基础数据体系。评价主要煤层瓦斯可抽性,预测煤层瓦斯分布规律,为矿井瓦斯赋存规律研究和瓦斯防治提供了技术支撑。     

煤巷掘进工作面瓦斯治理技术现状及存在问题分析

在分析近年来我国煤巷掘进工作面发生瓦斯灾害事故频发原因的基础上,对晋煤集团各煤矿企业目前所采用的几种常用掘进工作面瓦斯治理技术进行了对比考察,并分析了各个瓦斯治理技术在应用上存在的优缺点。最后提出了解决高瓦斯矿井掘进工作面掘进进度缓慢、瓦斯涌出量大导致瓦斯超限等问题的途径。