高压磨料射流在防治煤与瓦斯突出方面的研究与应用

针对郑煤集团大平矿发生特大煤与瓦斯突出事故,研究了高压磨料射流割缝装置及高压磨料射流割缝防突机理,并且在大平矿高突工作面进行了工业性试验。试验结果表明,高压磨料射流割缝技术能避免高突工作面的突出事故,提高了掘进速度,缓解了高突掘进面的采掘接替紧张问题,具有较好的经济效益和社会效益。     

高瓦斯低透气性突出煤巷快速掘进技术

分析了高压磨料射流割缝防突机理,在国内率先研制出用于高突掘进工作面的高压磨料割缝设备,并在平煤公司十二矿17180掘进工作面进行了工业性试验应用.试验期间,瓦斯释放空间大幅增加、掘进速度显著提高、煤层瓦斯压力得到了有效的释放,且该设备割缝效果好,操作方便,使用安全,不受巷道条件限制,适用性好.     

高压磨料射流割缝技术在软煤层突出工作面的应用

论文结合平煤集团四矿实际生产情况,在分析原来超前排放钻孔防突技术的基础上,介绍了高压磨料射流割缝技术在防突卸压方面的应用,并进行了高压磨料射流割缝技术防突设计,确定了射流割缝防突技术参数,为高破坏松软突出煤层的巷道掘进提供了另类有效的防突途径。     

高压磨料水力割缝防突技术

系统地分析了高压磨料水力割缝防突技术的机理,介绍了其工艺流程和有关技术参数的研究情况,阐述了高压磨料水力割缝防突技术在突出煤层快速掘进中的防突作用,试验表明了高压磨料水力割缝防突技术是突出煤层快速掘进中的一项有效防突措施,其具有良好的实用性和广阔的推广前景。     

钻割一体机钻杆设计

为解决高压磨料射流钻进割缝技术中钻进与割缝一体化的问题,研究适合钻割一体机使用的喷嘴、水刀与钻杆。在保留钻机多数主体部件不变的前提下,设计出一种钻割一体机专用钻杆,实现了钻割一体机钻进与割缝的复合。     

煤岩体高压磨料水力割缝基本规律的试验研究

采用定向水力致裂技术控制坚硬顶板的效果随水力割缝预割缝槽长度的增加而增强，为进一步研究添加磨料后的水力割缝效果，采用高压磨料水力割缝试验系统，对煤岩体磨料水力割缝基本规律进行了试验研究，分析了泵注压力、割缝时间、磨料浓度和岩性变化对磨料水力割缝效果的影响规律。试验结果表明：割缝深度随泵注压力基本呈线性增加；随着割缝时间延长，割缝深度不断增大，但超过有效割缝时间T后，割缝深度不再变化；特定割缝参数条件下，磨料浓度越接近3.4%时，割缝深度越接近极限深度；同一材料不同影响因素下割缝宽度基本无变化；割缝效果( 割缝深度、宽度 )随岩石强度、结构致密性的增大而变弱。研究结果可为优化现场磨料水力割缝施工参数设计提供参考。     

高压磨料射流割缝防突技术在大平煤矿的应用

介绍了高压磨料射流割缝的工作原理、系统组成及防突机理。在大平煤矿16121下副巷掘进工作面的应用表明,该技术可用于具有突出危险的煤层,可以使钻孔之间相互沟通,造出缝隙,使煤体得到充分卸压,煤体中的瓦斯得到排放,从而达到防突和提高单进的目的。     

新型高压磨料射流采煤机装置研究

针对滚筒采煤机工作过程中,粉尘浓度大,摩擦产热,并有明火产生的问题,根据高压磨料射流割缝技术原理,设计了一种新型的高压磨料射流采煤机,具有无热、无尘、无明火产生、无需截齿等优点。     

高压磨料射流割缝装置在高突煤层煤巷防突技术中的应用

重点论述了高压磨料射流割缝装置的构造及工作原理,通过对其在实际应用中取得的良好防瓦斯突出效果的分析,提出一种新型的高突煤层煤巷防瓦斯突出技术方案,对保证矿井实现安全、高效生产有切实的指导意义。     

高压磨料射流割缝技术及其在防突工程中的应用

分析了煤层巷道煤与瓦斯突出机理,提出了整体卸压理念,开发了高压磨料射流割缝防突技术并且在煤层巷道掘进工作面进行了实际应用.应用结果表明：该技术可用于具有突出或冲击危险的煤层,可以使钻孔之间相互沟通,造出缝隙,使煤体得到充分卸压、煤体中的瓦斯得到排放和应力得到解除,为掘进工作提供较为安全的工作环境.     

切槽成墙技术在堤防工程中的应用

介绍了振动切槽成墙技术（简称切槽成墙）的原理、适用范围、设备与机具、施工工艺、工程应用等方面的概况 。     

高压水力割缝石门揭煤试验研究

高压水力割缝是提高石门揭煤效率行之有效的方法。介绍了在逢春煤矿运用高压水力割缝石门揭煤的试验,通过各种数据比较以及最终效果检验,研究得出高压水力割缝能在短时间内起到防突的效果,有利于矿井安全生产和采掘工作面接续。     

煤巷掘进水力掏槽防治煤与瓦斯突出技术

通过理论研究和工业试验,确定了水力掏槽新掘进防突措施,并提出了适合焦作矿区的防突措施参数,系统评价了水力掏槽防突措施的有效性、适应性和安全性.研究结果表明：水力掏槽防突措施是高压水通过水枪产生高流量的稳定射流破碎前方煤体形成槽硐,槽硐周围煤体得到充分卸压,释放出大量瓦斯,煤体物理力学性质发生改变.当卸压槽具有足够面积时,在巷道周围形成卸压和排放瓦斯的煤带,解除突出危险性.2 000 m严重突出地区巷道掘进表明：正常掘进期间未发生一次突出,巷道安全掘进速度提高2倍以上.     

Research on hydraulic slotting technology controlling coal-gas outbursts

Measured to control serious coal-gas outburst in coal seam were analyzed by theory and experimented in test site. A new technique to distress the coal-bed and drain methane, called hydraulic slotting, was described in detail, and the mechanism of hydraulic slotting was put forward and analyzed. The characteristic parameter of hydraulic slotting was given in Jiaozuo mining area and the characteristic of validity, adaptability and security was evaluated. The results show that the stress surrounding the strata and the gas in coal seam is released efficiently and thoroughly while new techniques are taken, as slotting at heading face by high pressure large diameter jet. The resistance to coal and gas outbursts is increased dramatically once the area of slotting is increased to a certain size. In the process of driving 2 000 m tunnel by hydraulic slotting excavation, coal and gas outburst never occurre. The technique could be used to prevent and control potential coal-gas outburst in the proceeding of tunnel driving, and the speed tunneling could be as high as more than 2 times. Supported by National Nature Science Foundation of China(50534070); International Science and Technology Cooperation and Communion Key Project of Ministry Science and Technology of China (2005DFA61030); Natural Science Foundation of Henan Province (200510460014); Coal Mine Gas and Fire Prevention and Control Key Laboratory Foundation of Henan Province (HKLGF200708)     

高压水射流割缝参数试验研究

高压水射流割缝是一项能够有效提高煤层透气性的卸压增透技术,卸压增透效果与高压水射流割缝参数密切相关.为了研究适合长平矿的高压水射流割缝参数,本文设计并施工了水射流割缝压力、割缝间距、割缝时间的试验钻孔,通过现场试验数据分析,研究了割缝压力、时间、间距与割缝效率以及瓦斯抽采效果之间的关系.研究结果表明:适合于长平矿的割缝压力为70 MPa^80 MPa较为合理,割缝时间4 min左右,割缝间距为1 m^1.5 m为宜.     

专用螺钉铣口加工工艺装备设计

本课题主要针对螺钉槽铣削工艺进行研究,在加工设备、刀具不变的前提下,设计一种新型工艺装备,使得螺钉在加工过程中装夹方便定位可靠、加工时的辅助时间与刀具的切削时间重合,以达到提高质量和生产率的目的。     

淹没射流旋转割缝技术在突出煤层掘进中的应用

针对突出煤层中现有防突措施耗时长,不能满足煤巷掘进需要的问题,提出利用淹没射流在煤层中旋转割缝,大幅增加围岩卸压区长度,改变煤体结构（包括孔隙裂隙结构和应力状态）,缩短防突措施时间,从而提高煤巷掘进速度。研究了淹没射流旋转割缝的卸压增透机理;理论推导出影响射流旋转割缝性能的水力参数;计算出适用于煤巷掘进的射流压力和喷嘴直径数值范围;并通过室内试验确定了煤层普氏系数0.8时的喷嘴最优转速。在平煤集团某矿回风巷掘进面现场试验结果表明,淹没射流旋转割缝技术有效影响半径是单一超前钻孔的2.5倍;钻孔数量较之减少70%,月进尺增加83%,显著提高了工效。     

煤矿井下开槽工艺与施工装备关键技术研究

介绍了煤矿井下开槽工艺与其施工装备的发展以及关键技术的研究情况,分析了不同工艺条件下施工装备的特点及其效率。近年来随着煤矿井下生产的机械化、自动化生产水平越来越高,煤矿井下密闭槽、设备放置槽、水泵槽等开槽工艺的发展一直止步不前,没有跟上煤矿机械化和自动化的发展速度,一直采用的传统开槽工艺。为了从根本上改变目前的现状,跟上现代化矿井的发展脚步,研制了一套能够实现快速开槽的技术装备,实现了对煤矿井下所有开槽作业的安全、高效、快速施工。     

初始应力对缝槽卸压效果影响的数值分析

通过分析钻孔周围应力集中产生的"瓶颈效应",指出高压射流水力割缝技术是煤层卸压的重要手段.通过数值模拟手段重点研究垂直于缝槽平面应力和最大主应力与缝槽夹角对卸压的影响.研究得出,垂直于缝槽平面的应力越大,卸压率也越大,反之越小.最大主应力和缝槽夹角对卸压效果也有显著影响,但是其卸压等值线的最小压力梯度主要沿最大主应力方向,当夹角为60°时卸压效果最差,夹角为0°时卸压效果最好.进一步研究0°夹角的卸压情况,得出卸压率越大则卸压区域越小,应力集中区域相对更小,相对卸压区域可以忽略.