小角度工作面快速揭开高突煤层技术

针对端氏煤矿回风大巷小角度揭煤特点,若采用传统揭煤技术,会有防突工程量大、揭开煤层周期长、突出危险性大等难题,研究采用穿层钻孔和顺层钻孔立体交叉联合抽采技术,预抽72 d后,煤层瓦斯含量由20.5 m3/t降至6.25 m3/t,瓦斯压力由1.56 MPa降至0.48 MPa,抽采率达70%,煤层突出危险性完全消除,与传统揭煤防突措施相比,消突时间缩短了64 d;小角度揭开厚煤层的揭煤断面大,传统揭开煤层技术难以一次性揭开断面,采用揭煤短巷和远距离震动爆破技术,成功一次性安全揭开煤层,比传统揭煤技术缩短39 d,揭煤后回风流瓦斯浓度最大为0.3%,钻屑瓦斯解吸指标△h2最大为80 Pa。采用小角度快速揭煤技术,揭煤总时间比预计缩短103 d,保证了矿井的安全生产和采掘接替。     

严重突出“三软”煤层快速揭煤技术的研究及应用

通过分析石门揭煤工作面各种防突技术措施的优缺点,研究石门揭煤的突出机理,同时根据新义煤矿的特点,提出了严重突出"三软"煤层快速揭煤的防突技术。该技术主要采用巷旁截流、巷内交叉钻孔抽放结合短导硐震动爆破的方式,实现了快速揭开严重突出"三软"煤层,极大地缩短了揭煤工期,缓解了矿井的采掘接替状况,取得了显著的经济效益。     

基于底板瓦斯抽采导巷的小角度石门快速揭煤技术研究

朱集西煤矿中央矸石运输机巷小角度揭11-2煤层,揭煤长度达80 m左右。为了解决在揭煤工作面迎头施工突出危险性预测钻孔和预抽消突钻孔效果不理想这一问题,采用在揭煤区域煤层底板施工瓦斯抽采导巷对揭煤区域进行突出危险性预测和区域消突。实施消突措施后,残余瓦斯压力、残余瓦斯含量均远低于突出临界值,预抽钻孔工程量减少40%,揭煤时间大大缩短。     

基于底板瓦斯抽采导巷的小角度石门快速揭煤技术研究

朱集西煤矿中央矸石运输机巷小角度揭11-2煤层,揭煤长度达80 m左右。为了解决在揭煤工作面迎头施工突出危险性预测钻孔和预抽消突钻孔效果不理想这一问题,采用在揭煤区域煤层底板施工瓦斯抽采导巷对揭煤区域进行突出危险性预测和区域消突。实施消突措施后,残余瓦斯压力、残余瓦斯含量均远低于突出临界值,预抽钻孔工程量减少40%,揭煤时间大大缩短。     

新集矿区深部突出煤层强化松动爆破快速揭煤技术的研究与应用

强化松动爆破快速揭煤技术,是通过巷帮长钻孔的连续排（抽）放来拦截掘进工作面前方有效排（抽）放（或释放）后待掘煤体的瓦斯补充来源,保证排（抽）放效果的连续有效性,避免瓦斯含量和压力在停止排（抽）放后逐渐恢复.该项技术在新集一矿北中央采区-580m轨道下山车场揭13煤（煤层原始压力高达3.92MPa）,二矿-650m中央轨道石门揭13煤以及刘庄煤矿-762m中央轨道石门揭13煤施工中均得到了成功应用,不仅安全快速地揭开了突出煤层,而且大大缩短了揭煤工期.     

回风巷“底板短导硐介质置换”揭煤技术研究

中马村矿二1煤属于严重煤与瓦斯突出煤层,27021回风巷原煤瓦斯含量高,煤层透气性差,煤质酥软。为了彻底消除揭煤区域突出危险性,降低震动爆破揭煤时巷道内瓦斯涌出量,试验从底抽巷施工穿层钻孔对揭煤区域进行强化水力冲孔、再向冲煤孔洞内注入聚氨酯材料进行充填的"底板短导硐介质置换"揭煤技术,该技术有效降低了揭煤爆破时巷道内的瓦斯涌出量,实现了工作面的安全快速揭煤。     

复杂地质条件下突出煤层石门安全揭煤技术研究

针对鹤壁矿区突出煤层瓦斯特征和复杂地质条件,采用交叉钻孔集中抽采防突措施、平行煤层施工短导硐和金属骨架-注马丽散组合加固煤层技术结合震动爆破揭煤方法,实现了安全快速揭煤。     

辅助巷内抽爆注一体法岩巷揭煤防突综合技术

针对岩巷揭露通过原始瓦斯压力2.0 MPa以上的突出煤层危险性大、防突要求高的情况,在分析实际工程设计和煤层瓦斯赋存参数的基础上,采取先施工揭煤辅助巷道,然后在辅助巷中一次性施工瓦斯抽采钻孔,同时,辅以松动爆破增加煤层透气性,掘进中注浆加固顶板增加围岩稳定性等技术手段,使整个防突过程既避免了与高危险性突出煤层消突前的直接接触,又有利于实现较好的防突措施效果,确保了岩巷揭煤过程的施工安全.     

石门揭煤综合消突技术研究及应用

随着矿井开采深度的不断加深,煤层瓦斯压力及含量不断提高,预防石门揭煤突出尤为重要.结合八矿煤层赋存规律,通过采取石门揭煤交叉抽放钻孔防突技术措施,配合石门小断面震动爆破,采用金属骨架一注马丽散组合加固煤层顶板控制技术,鹤煤公司八矿首次实现了全断面一次揭开突出煤层.该项技术的成功应用,保证了石门揭煤的安全,缩短了揭煤工期,确保了矿井的采掘接替.采用石门揭煤综合消突技术,在揭煤过程中,抽放和揭煤可以平行作业,能够有效地消除石门的突出危险性.     

深部缓倾斜突出煤层小角度快速揭煤技术

 潘一东矿井建设项目部的井田范围内的主采煤层都是近水平煤层,煤层的最大倾角在80左右,所以石门揭煤几乎都是在小角度的情况揭开煤层,而小角度揭煤无疑又大大的增加了煤与瓦斯突出的危险。如何在石门小角度揭煤的条件下进行有效的快速石门揭煤防突工作,则是本论文着重要研究解决的关键问题。在对西一矸石胶带机上山进行揭11-2煤进行试验,执行四位一体的突出煤层揭煤措施,首先采用测定煤层原始瓦斯压力和原始瓦斯含量的方法来预测煤层是否有突出危险性;其次实施121个抽采钻孔,对其煤层进行区域消突;然后当抽采率达到45%以上时通过测定煤层的残余瓦斯含量和残余瓦斯压力的方法对消突煤层进行效果检验,在巷道施工法距煤层5m时通过综合指标法和钻屑瓦斯解吸指标法再次进行区域验证,在距煤层法距2m时采取远距离爆破,巷道见煤后进行循环效检直至远距离放炮结束。这次安全快速揭过11-2煤的关键在于快速测压技术的应用、抽采钻孔的设计优化及工作程序的劳动组织。     

突出煤层回采工作面综合消突技术实践

为了快速消除回采工作面区域煤体的突出危险性,同时降低巷道掘进期间回风流中的瓦斯浓度,提出了交叉钻孔与网格钻孔相结合的综合抽采技术措施。在九里山矿16021回采工作面的试验结果表明：在采取综合技术措施后,16021回采工作面突出危险性预测超标率为零,16021运输巷回风流瓦斯体积分数由未实施综合技术措施前的0．8％降至0．4％,与本煤层顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯相比,抽采消突时间能够降低1／3以上,可见交叉钻孔与网格钻孔相结合的综合抽采技术措施是可行的。     

突出煤层掘进工作面消突实践

为了消除掘进工作面前方煤体的突出危险性,同时降低回风流中瓦斯浓度,研究提出先抽后掘和边掘边抽的综合技术措施。通过在寺河矿西井区X13012回风巷掘进工作面进行试验,发现在采取综合技术措施后,掘进工作面突出危险性预测超标率由14.70%降至4.17%,回风流瓦斯体积分数由0.7%降至0.4%。可见边掘边抽措施的回风流瓦斯浓度比超前预抽措施的回风流瓦斯浓度降低了43%,工作面突出危险性预测指标超标率降低了71%,抽采及区域防突效果显著。     

自卸压综合抽放技术在突出煤层中的应用

针对逢春煤矿急倾斜煤层透气性低、预抽瓦斯时间长、防突掘进工作面局部防突措施工程量大、安全威胁大、生产效率低的问题,提出了利用俯伪斜自卸压综合抽放技术提高急倾斜单一严重突出煤层瓦斯抽放率,防治煤与瓦斯突出的技术。该技术在逢春煤矿S1862工作面的应用结果表明：台阶回采后对下部煤体的卸压保护范围达到7.60～9.97 m,工作面每个台阶推进速度在3～19m/班,平均推进度在7 m/班。因此自卸压综合抽放技术能有效地减弱煤与瓦斯突出危险性,并显著减少回采期间的瓦斯涌出量,通过伪倾斜正台阶采煤方法的自卸压原理可确保回采前方煤体不处于煤与瓦斯突出的危险状态。     

高、突煤层消突及瓦斯综合治理工作的实践

根据鸡西矿区荣华立井7#煤层存在的突出和高瓦斯特征,采用了分阶段的瓦斯综合治理方法。通过采用保护层开采、本煤层瓦斯预抽、仰角钻孔、高位水平钻孔、低位钻孔、上部采空区贯通钻孔等综合瓦斯治理方法,成功地实现了突出煤层消突、高瓦斯工作面安全回采,实现了安全高效生产。     

大直径顺层长钻孔预抽瓦斯消突效果分析

针对淮南矿区丁集煤矿11-2煤层以地应力为主导作用的压出类型的突出特征,以及煤巷掘进速度慢的问题,提出了大直径顺层长钻孔预抽瓦斯消突技术,采取该措施进行抽放后,效检超标率仅为5.38%,平均瓦斯体积分数为0.1%左右,最高不超过0.4%;另外通过施工长钻孔,基本能探出工作面前方落差小于3 m的较小断层,避免了一定的地质风险,平均月掘进进尺达170 m以上,最高可达212 m,缓解了采掘接替紧张的难题.     

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。     

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。     

“渐进式”揭煤法在立井近水平煤层的实践

 重庆川九建设有限责任公司施工的寺河矿,年产量达千万吨以上,地质条件复杂,瓦斯涌出量大,煤层赋存厚度达6.62米,为了防止煤与瓦斯突出,在施工潘庄进风立井揭穿3#煤层时,采用了“渐近法”揭煤技术,在立井施工中,有效地防止了煤与瓦斯突出,保证了揭煤安全,加快了立井施工进度。这在对于相同的地质条件下立井预防煤与瓦斯突出提供了借鉴。     

大孔径顺层长钻孔消突技术在潘一矿的应用

介绍了大孔径顺层长钻孔消突技术的原理,以潘一矿2371（1）工作面为试验地点,通过测定瓦斯含量、瓦斯预抽率、预测指标和掘进速度等指标,考察了大孔径顺层长钻孔消突技术的预抽放效果和消突效果。应用结果表明：实施大孔径顺层长钻孔消突技术后日常预测和效果检验指标均无超标,瓦斯预抽率在30%以上,残存瓦斯含量4.35～5.05 m3/t,验证无超标,月进尺在94～120 m,实现了突出煤层安全快速掘进与高效回采。     

煤巷炮掘工作面煤与瓦斯突出预警系统的开发

根据煤与瓦斯突出理论、模糊数学知识和计算机技术,研究开发了煤巷炮掘工作面煤与瓦斯突出预警系统,实现了计算机对煤巷炮掘工作面的突出危险性预测管理。该系统实现了由静态预测预报变为动态预测预报,由间隔预测预报变为半连续预测预报,可提高炮掘工作面煤与瓦斯突出预测的可靠性,并对有突出危险工作面进行及时报警,从而防止发生煤与瓦斯突出。采用钻屑指标法、瓦斯峰谷比值法、地质因素法和综合指标法作为突出预测方法,并将煤巷炮掘工作面的突出危险性划分为突出危险、突出威胁和无突出危险3类。