采空区上覆围岩裂隙带瓦斯抽采利用技术研究

针对回采工作面采空区瓦斯涌出量大,严重制约工作面安全高效生产的不利影响,通过研究分析回风流瓦斯涌出来源,确定利用高位抽放巷抽采采空区上覆围岩裂隙带瓦斯,改变了采空区瓦斯运移路径,有效控制了回风流瓦斯。并对抽采瓦斯利用,减少了“温室气体”排放,变废为宝,取得了良好的效果。     

基于裂隙带分布规律的采空区瓦斯抽采技术

回采工作面上隅角瓦斯超限是瓦斯治理工作的重点。本文在对南凹寺矿30405上分层回采工作面采空区顶板岩层三带高度进行计算的基础上,对回风巷高位钻孔布置方案进行优化设计,将高位钻孔布置在采空区顶板裂隙区内。抽采钻孔在近一个月内能保持较高的抽采浓度和抽采纯量,能有效截流和较长时间的抽采采空区瓦斯,解决了高瓦斯矿井综采工作面上隅区瓦斯浓度超限问题。     

采空区顶板裂隙带发育高度判定方法

基于煤层上覆岩层参数,利用关键层理论判别上覆岩层的关键层:即第一亚关键层、第二亚关键层和主关键层,结合裂隙带判别方法,确定了某矿2027工作面覆岩破坏裂隙带的上边界为煤层上方46.24 m处。冒落带高度为6.59 m,裂隙带下边界为煤层上方6.59 m处,最终确定采动裂隙带范围为煤层上方6.59~46.24 m。     

煤矿采空区上覆岩层裂隙带透水治理研究

针对矿井地质构造和上覆岩层裂隙带影响,上覆砂岩含水层在采空区出现大面积滞后出水,出水通道具有多样性、复杂性和范围大等特点,以及地面直钻孔注浆堵水效果不佳的问题,镇城底矿对水文地质条件进行探查,施工定向水平主孔和多个水平分支钻孔,通过采取地面定向钻孔注浆技术,在煤层顶板裂隙带中形成隔水层,实践取得良好的注浆堵水效果。     

基于裂隙带展布的采空区瓦斯抽放方法研究

针对新安矿14221工作面采空区瓦斯涌出量高,对于裂隙带高度、厚度与瓦斯抽放内在关系不清楚,施工钻孔抽放瓦斯效果差等问题,通过经验公式计算、计算机模拟和现场实测3方式确定煤层采动后采空区裂隙带的高度及分布规律,查明钻孔高效抽放的最优区域。分析试验数据,提出交替施工2种裂隙带钻孔配合抽放采空区瓦斯。通过效果分析,单孔瓦斯浓度最高可达采48%,采空区瓦斯抽放浓度平均达到36%,瓦斯抽放纯量达3.8 m3/min,显著的提升了采空区瓦斯抽放效果,有效解决了该工作面存在的难题,保障了工作面的安全回采。     

采空区注浆加固技术研究与应用

某拟建工厂厂址位于老采空区上方,为了防止地基沉降,采用注浆方法对采空区及破碎岩层进行加固处理。首先采用可视探测系统对采空区及岩层情况进行探测,确定合理的注浆方案。注浆前、中、后对注浆效果进行监测,结果表明注浆取得了良好的效果,有效地加固了采空区及岩层。     

高孔裂隙抽放采空区瓦斯技术

鸡西矿业集团公司平岗煤矿利用高孔裂隙抽放采空区瓦斯 ,解决了上巷和转角瓦斯超限问题 ,取得了一定的效果。文中介绍了现场基本概况及钻孔参数的选择情况     

基于漏失量测定的采空区覆岩裂隙带高度探测技术

煤矿井下采空区的形成导致采场周围岩体的应力重新分布,覆岩在垂向上形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉带3个不同变形特征的分带,裂隙带高度是瓦斯抽采、矿井防治水等工作的重要参数。分析了煤矿井下采空区覆岩破坏理论和裂隙带高度确定方法研究现状,研究了基于井下钻孔岩层漏失量测定的采空区覆岩裂隙带高度探测技术与方法,研制了水压膨胀式封隔器和双通道式测试管柱等测试设备,水压膨胀式封隔器膨胀系数大,与钻孔壁贴合紧密,实现钻孔分段严密封堵,且体积小、耐磨;双通道式测试管柱,一路用于膨胀孔内封隔器,另一路用于注水测定岩层漏失量,解决了以往采用橡胶软管耐压差、易损坏、软管与钻杆缠绕导致输送困难等问题。黄陵某矿现场应用表明,采用水压膨胀式封隔器和双通道式测试管柱等测试设备、基于漏失量测定的煤矿采空区覆岩裂隙带高度探测技术,可方便、快速、准确地测定采空区覆岩裂隙带高度,为矿井高位孔瓦斯抽采及顶板防治水提供技术依据。     

泗河煤矿16煤采空区导水裂隙带实测

矿井各煤层的导冒裂隙带发育高度是矿井开采需要查明的重要参数,通过对泗河煤矿东翼采区钻孔资料中的各项测试结果进行分析,探讨采空区煤层覆岩破坏情况,用钻孔确定垮落带及导水裂隙带的高度。     

采空区上覆岩层垮落带和裂隙带发育高度分析

首先利用经验公式计算出某矿22310采空区上覆岩层垮落带和裂隙带发育高度为6.6~8.8 m和8.8~36.09 m。而后利用高位钻孔测定瓦斯浓度判定裂隙发育的机理,判定采空区上覆岩层垮落带和裂隙带发育高度分别为12.2 m和12.2~20.7 m,与计算值存在一定误差。因此,进行高位钻孔设计时,以理论计算值为依据,参照实际考察值,需将钻孔设计高度大于实际考察垮落带高度值,小于裂隙带理论计算值。在此范围内进行钻孔参数优化设计,可以提高钻孔瓦斯抽放效果。     

近距离煤层采空区下巷道加固技术研究

针对山西某矿29101工作面回采巷道掘出后不久发生严重变形的情况,通过现场调查和理论分析,研究了当前巷道围岩破坏失稳的原因,确定了加固方案的设计思路,即在增加巷道浅部围岩支护强度的基础上,采用结构补偿措施,保证巷道支护结构的稳定,形成高强稳定承载结构。同时采用自然平衡拱理论进行加固方案设计,现场试验效果良好,表明该设计方法适用于静压高应力矩形巷道,可以作为数值模拟设计的有力补充。     

采空区煤柱下巷道加固技术

该文同煤集团四台矿在高应力集中采空煤柱下运用马丽散加固巷道,提高巷道支护质量,精采、细采受12#层上覆煤层小窑破坏的下部资源,提高了煤炭资源的回收率,延长了巷道和工作面的服务时间,缓解了衔接紧张的局面。总结了高应力集中采空煤柱下运用,马丽散加固巷道技术的经验,为类似工作面的巷道加固支护提供借鉴。     

裂隙带瓦斯抽放技术应用研究

潞安某煤矿3#煤层为低透气煤层,且井下情况复杂,裂隙带瓦斯抽放钻孔须根据实际抽放情况进行参数调整和优化。通过对3#煤层的瓦斯渗透率进行KSE气体示踪监测实验及利用采动裂隙"O"形圈特征对钻孔终孔位置进行分析,得出:抽放钻孔开孔位置距离工作面10~29 m、终孔距离轨顺左帮27.5~30 m、距顶板20~26 m时,钻孔处于岩层相对稳定的层位中,且抽放效果较好。     

近距离煤层采空区下裂隙发育顶板巷道支护技术研究

针对近距离煤层采空区下裂隙发育顶板巷道变形难以控制的问题,以巷道位置选择、裂隙发育顶板结构分析为出发点,采用小孔径围岩结构窥视、数值计算的方式研究了上、下部煤层顶板岩层结构和应力分布特征。研究结果表明,同向内错布置可避开上部煤层残留煤柱集中应力传递和扩散对下部煤层的影响,解放了下部煤层开采部署;近距离煤层层间距小,夹层裂隙发育,必须严格控制岩层的进一步扩容变形,控制裂隙扩展。针对近距离煤层采空区下裂隙发育顶板提出了采用高预应力全长锚固锚杆支护系统,下部煤层巷道变形得到了有效控制,取得了良好的效果。     

风井场地采空区注浆加固治理技术研究

为了解决同煤集团燕子山矿东盘区风井场地中进、回风井在掘进过程中揭露了采空区、影响施工的进度及安全生产的问题,提出了采用采空区注浆加固治理技术,通过采用预注浆加固、注浆充填密闭和加固及地面建筑物的防沉注浆加固技术,以提高井筒围岩的稳定性、减小变形移动和防止漏风,保证掘进工作的正常进行,提高生产效率。     

覆岩岩性-结构特征对采空区裂隙带高度的影响

根据软、硬的破坏变形特征,结合岩层发生破断时的极限载荷和极限应变的分析,揭示了软岩对裂隙发育的抑制机理。并提出当关键层位置一定时,在某一岩层(下方自由空间为0)下方相对高位存在软岩或者相对低位存在厚软岩,裂隙不发育,且位于相对低位的厚软岩对裂隙带的高度影响相对较大。对屯留矿N1102和S1206工作面的覆岩岩性结构进行实例分析,得出采空区裂隙带高度分别为23.6~30.5 m和32~34.5 m,并运用注水测漏法进行了现场测定,很好地验证了此方法的准确性。     

裂隙岩体化学加固和堵水技术研究及应用

文章对巷道不同区域的出水性质进行了分析,根据裂隙岩体化学加固和堵水岩体质量评价方法,利用裂隙岩体化学快速加固和堵水材料优选系统软件,对不同出水区域的注浆材料及参数进行了优选,制定了不同的实施方案。该技术在麻黄煤矿主副井筒堵水和加固的实践中取得了明显效果。     

岩溶裂隙破碎带注浆堵水技术

通过对告成矿1307工作面突水情况及矿井总体水文特征的分析，采取有针对性的注浆治理方案及注浆工艺，成功治理了岩溶裂隙破碎带突水水害。