低渗透性高瓦斯煤层水力强化抽采技术研究

瓦斯抽采是解决煤矿瓦斯灾害事故的主要方法,而煤层瓦斯渗透性是决定瓦斯抽采效果的重要影响因素。对于低渗透性高瓦斯煤层,采用水力强化抽采技术可以有效增加煤层瓦斯渗透性,从而提高瓦斯抽采效率。本文分析了水力割缝、水力压裂瓦斯强化抽采技术的原理及工艺。探讨了利用高压水流冲击煤体的水力割缝和水力压裂强化瓦斯抽采方法的可行性。     

煤矿瓦斯灾害防治技术探讨

在分析目前煤矿瓦斯治理存在问题的基础上,提出了利用井下水力压裂技术和地面采动井抽采与常规的井下瓦斯抽采技术相结合的综合瓦斯治理措施,分别阐述了煤矿井下水力压裂和地面采动井的原理和应用情况,实践表明:煤矿井下定向压裂增透消突成套技术可有效提高瓦斯抽采率,降低煤与瓦斯突出危险性,改善井下作业环境;地面采动井可"一井三用",对抽放采动区域瓦斯效果较好。     

东大煤矿水力压裂技术工艺与现场实验

为降低东大煤矿3号煤层瓦斯突出危险性,采用水力压裂技术强化瓦斯抽采效果。通过理论分析与数值模拟探究水力压裂裂缝扩展机理,并分析了压裂时间与注入量对裂纹扩展规律的影响。结果表明：水力裂缝的起裂压力约为4 MPa,实施水力压裂技术后,瓦斯抽采体积分数提高了3.05倍,抽采流量提高了2.95倍,瓦斯抽采纯量提高了11.7倍。     

高压水力割缝和压裂联合增透技术及应用

针对白皎煤矿突出煤层构造应力高、透气性系数低、瓦斯抽采效果差等问题,在238底板瓦斯抽采巷对B4煤层采用了水力割缝和压裂联合增透技术,应用结果表明该技术相比水力压裂技术和普通抽采技术提高了煤层透气性,瓦斯抽采纯量较水力压裂钻孔提高了1.33倍,瓦斯体积分数是普通抽采钻孔的2.76倍,联合增透钻孔汇总瓦斯体积分数保持在30%以上且无衰减,具有良好的抽采效果。     

新田煤矿水力压裂增透技术试验

新田煤矿煤层透气性低、瓦斯含量大,抽采效率低。为了增加煤层透气性、提高瓦斯抽采效果,提出在新田煤矿1402工作面回风顺槽底抽巷40-41#钻场中间位置,实施水力压裂作业的试验研究。通过水力压裂增透试验,考察了新田煤矿穿层钻孔水力压裂工艺可行性及相关技术参数。现场试验后表明:通过水力压裂使水力压裂钻孔与之前的抽采钻孔周围煤体裂缝产生沟通,使煤层整体卸压增透,提高了瓦斯抽采效果。     

煤矿井下控制水力压裂煤层增透关键技术及应用

为了减少低透气性煤层瓦斯抽采钻孔工程量和提高瓦斯抽采效率,对低透气性煤层增透理论及技术应用进行了研究,基于煤层控制水力压裂概念,开发了煤矿井下水力压裂数值模拟与优化设计软件,提出了高承压上向孔和近水平孔的封堵方法,形成了压裂水分布范围探测关键技术,并进行现场应用。结果表明,通过定点定向定区域压裂实现了目标区域煤层的增透,控制水力压裂前后相比单孔瓦斯抽采量提高了5倍以上,部分工作面瓦斯抽采钻孔工程量减少了1/3,采掘工作面单产单进大幅提高,煤矿井下控制水力压裂是对常规水力压裂技术的改进和创新,能有效促进目标区域煤层增透、提高瓦斯治理效果。     

低透气性煤层水力压裂增透技术应用

 针对大兴煤矿煤层透气性差、瓦斯抽采效率低、钻孔施工量大等问题,提出了水力压裂增透技术。研究了水力压裂增透机理,分析了水力压裂提高煤层透气性的过程。结合理论研究与现场经验,进行了高压钻孔密封,确定了工艺参数,完成了现场实施。应用效果证明：实施水力压裂后,水力压裂孔及影响区域内瓦斯抽采孔保持了较高的抽采水平,相对于普通抽采孔瓦斯抽采量提高了7.2倍,水力压裂影响区域内煤层透气性系数提高了79~272倍。     

煤矿井下穿层钻孔水力压裂的现场应用研究

为解决煤层透气性低、瓦斯抽采效率低而严重制约采煤作业的技术难题,针对渝阳煤矿地质及开采技术条件,基于煤岩体水力压裂原理及瓦斯流动理论,在N3704西瓦斯巷(下)内设计了穿层钻孔水力压裂增透系统,并对水力压裂效果进行了考察。现场试验结果表明,通过对压裂试验研究分析、压裂后效果检验,表明煤矿井下穿层钻孔水力压裂对于提高瓦斯抽采效率效果显著。该试验结果可为其他煤矿井下水力压裂作业提供参考。     

水力压裂技术在煤矿瓦斯治理方面的应用

为了提高煤层的透气性,改善瓦斯抽采效果,许多煤矿对水力压裂技术进行了研究和应用实践。介绍了水力压裂技术原理及工艺,分析了该技术的煤体增透、改变煤体强度、平衡地应力等多重效应。通过实施水力压裂技术,平煤十矿单孔瓦斯抽采时间由原来的7~9d延长到80多d,单孔瓦斯抽采量最大提高120多倍;神火集团梁北矿"三软"煤层单孔瓦斯抽采浓度由4.4%提高到95.0%,瓦斯抽采总量由237.9m3/d提高到1404.4m3/d;贵州六枝工矿2372机巷、1470中巷实施10次水力压裂后,瓦斯抽采时间大幅延长,抽采效率明显提高,消突效果达到预期目标。     

水力压裂技术在成庄煤矿低透气性 突出煤层的应用及效果

为了解决成庄煤矿高瓦斯含量、低透气性煤层在开采过程中遇到的瓦斯难以抽采的问题,在该煤矿进行了水力压裂现场试验并优化钻孔布置,定量分析水力压裂的影响范围及效果。结果表明:采用水力压裂技术后的煤层透气性系数提高了26.3倍、煤层内瓦斯压力降低了53.5%,消除了煤与瓦斯突出的潜在危险,同时瓦斯抽采纯流量及其抽采浓度也有了大幅度的提高。通过优化钻孔布置,有效降低了成庄煤矿的瓦斯治理成本。     

复杂条件下综采快速对接技术与应用

 通过对综采快速对接技术的理论分析,并结合顾桥矿1121（1）综采工作面的具体条件,提出了基准线的确定、支架方位控制、高程与输送机坡度控制等对接的有效方法。进一步阐明了对接前的准备工作、工作面对接及设备对接的工艺流程,总结出了切实可行的综采对接技术。通过对刮板输送机对接间距的验证,结果表明工作面一次对接成功,用时仅需16 h。该项技术在顾桥矿的实施,不仅技术上可行,经济上合理,而且有效解决了矿井不规则形状区域开采的技术难题,提高了资源回收率。对矿井开采、特别是资源枯竭型矿井的储量挖潜具有一定的借鉴意义。     

顾桥煤矿顶板复杂地层高位定向钻孔技术

针对顾桥煤矿顶板复杂地层中施工高位定向钻孔时存在的目标层较薄、成孔困难的问题,选配了合理钻具,通过地层探查定向钻孔确定了顶板复杂地层结构及地层信息进而优化了定向钻孔目标层位置,总结了复杂地层中定向钻孔轨迹控制经验,最终在顾桥矿顶板复杂地层中成功施工了7个孔深500 m以上的高位定向钻孔,提高了复杂地层中高位定向钻孔成孔率,有利于高位定向钻孔抽采瓦斯技术在复杂地层中的推广应用。     

等维新息模型在矿井瓦斯涌出量预测中的应用

为了准确预测矿井瓦斯涌出量,介绍了灰色预测理论模型的建模方法与模型精度评定方法,阐述了采用等维新息模型进行矿井瓦斯涌出量分析的特点。并以顾桥煤矿1116(1)工作面相对瓦斯涌出量统计数据为实例,利用等维新息模型对其瓦斯涌出量趋势进行预测,分析了等维新息模型的合理维数,取得了较好的预测结果,并得到了具有实用价值的预测模型。     

顾桥矿井底车场快速掘进经验总结

介绍了顾桥煤矿井底车场建设期间,在各系统不完善的情况下,如何充分利用和完善各临时系统,实现快速掘进,为相似矿井建设提供参考。     

重介浅槽分选机在顾桥选煤厂的应用

论述了重介浅槽选煤的原理、特点和适用范围,重点介绍了顾桥矿选煤厂重介浅槽选煤工艺与设备选型及应用。     

浅谈现场煤质管理工作

介绍了顾桥矿通过制订煤质计划指标、加强采制化过程中的煤质管理以及合理配采、稳定煤质及加强毛煤洗选等方面的现场煤质管理手段,完成了各项煤质指标,提高了煤炭产品质量.     

煤矿用远控巷道修复机在底鼓治理施工中的应用

为解决煤矿井下低矮变形巷道围岩安全高效治理施工中缺乏专用可靠设备的难题,通过分析设备施工特点和功能需求,研制了可实现无线接收器与无线遥控器相互通信的WPZ-45/700LY型煤矿用远控修复机,并分析了修复机工作装置、液压系统、远控系统、履带车体的组成及工作原理。最后,在顾桥煤矿底鼓治理施工中进行应用,结果表明,远控修复机的电控系统性能稳定、可靠、响应速度快,基于此,总结出一套便于破碎锤和侧卸铲斗互换并补打锚杆(索)施工的作业工艺,为类似煤矿巷道底鼓远程治理施工技术与装备的开发提供借鉴。     

大采高综采工作面应用错层位巷道布置法的探讨

为提高煤炭采出率,解决厚煤层大采高综采工作面存在的端头三角煤损和区段煤柱问题,依据相关理论研究和生产实际,根据顾桥矿13-1煤层的实际赋存特点,对厚煤层应用错层位巷道布置法进行无煤柱开采的可行性进行了探讨。     

复杂地质条件矿区瓦斯综合治理技术体系研究

为解决复杂地质条件矿区瓦斯综合治理技术难题，针对淮南矿区实际，通过理论研究和工程实践，研究了复杂地质条件下的煤与瓦斯共采技术体系和瓦斯治理工程保障技术体系，包括岩巷快速掘进技术、围岩控制与巷道支护工程技术体系和瓦斯地质保障技术，形成了复杂地质条件矿区瓦斯综合治理技术体系。研究结果表明，应用这些技术成果，能够显著提高矿区安全和经济效益。     

采煤工作面风控降温技术试验

基于高温深井矿井热害面临的现状,阐述了淮南矿区面临的热害状况并分析了淮南井田地温异常的主要原因,针对常用的深井高温工作面降温技术,在淮南顾桥煤矿B11煤层同一采区相邻工作面进行了U型通风和Y型通风降温试验研究,结果表明与工作面采用U型通风方式相比,Y型通风方式工作面两巷风流温度低平均约3.5℃,风控降温效果明显.最后指...