深部煤巷条带预掘底板岩巷卸压抽采防突技术研究

为了防止深部煤巷地应力主导型煤与瓦斯突出,分析了应力、瓦斯对煤岩体力学性质的影响规律,以及深部动力灾害发生机制,研究了深部煤巷掘进煤与瓦斯突出的力学特点及深部巷道围岩分区破裂的非单峰应力分布及演化过程,给出了深部巷道破裂区内、外边界及卸压影响范围的表达式,提出利用预掘卸压底板岩巷对上覆煤岩体进行卸压、穿层钻孔抽排煤巷条带瓦斯的区域防突方法,运用数值模拟方法确定卸压底板岩巷的合理空间位置,并进行了成功应用。实践表明：将卸压底板岩巷布置在煤巷正下方底板8～12 m位置,上覆煤岩层卸压效果显著,煤巷条带区域卸压抽采防突效果明显,实现了煤巷安全快速掘进。     

底板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯优势分析

严重突出煤层煤巷掘进前消突措施复杂,消突时间长,安全风险高,影响掘进速度和矿井生产接替。对比分析了本煤层条带区域预抽和利用底板岩巷穿层预抽2种措施进行消突时的煤巷掘进速度。在鹤煤五矿3301运输巷分段实施2种消突措施,结果表明:穿层区域条带预抽合格后的煤巷月单进,是经过本煤层区域条带预抽后煤巷单进的近4倍。采取消突措施后,进一步降低了施工作业的危险性。     

低透气性煤层底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽采技术

为了加大高瓦斯矿井瓦斯治理效果,保证煤巷安全掘进,实现抽掘采平衡,在没有合适条件保护层的情况下,优先采用煤层底板岩巷穿层钻孔预抽瓦斯。赵庄矿1307掘进工作面采用这一方法进行瓦斯预抽,原煤瓦斯含量降低至5.2～7.78m3/t,抽采效果优于顺层钻孔,确保了矿井安全生产。     

底板岩巷穿层抽放钻孔施工工艺优化

介绍了岩巷穿层抽放钻孔的特点,以鹤壁十矿1307底板抽放巷作为试验点,分别采用4种穿层抽放钻孔施工工艺进行瓦斯抽放。通过对每种工艺瓦斯抽放参数的观测和比较,优化了鹤壁十矿1307底板岩巷穿层抽放钻孔施工工艺,提高了瓦斯的抽出率,安全和经济效益明显。     

底板岩巷钻孔预抽瓦斯在掘进煤巷中的应用

突出危险掘进工作面的瓦斯压力大,钻孔施工夹钻、顶钻严重,造成掘进效率低,严重制约了矿井的采掘接替.论述了在大平煤矿通过21中部水仓外环向21胶带下山掘进工作面提前施工底板岩石穿层钻孔,预抽煤巷条带煤层瓦斯,取得提高掘进工作面掘进速度的良好效果.     

底板岩巷穿层抽采技术试验研究

底板岩巷穿层抽采是突出矿井进行区域瓦斯治理的一项关键技术,而对于透气性较差的煤层,有效的增透技术则是提高瓦斯抽采效果的关键。九里山矿通过研究与实践,采用预裂爆破增透技术和水力切割扩孔增透技术以保证煤巷掘进的安全施工。工业性试验表明,增透技术的实施,降低了工作面的瓦斯浓度,防突效果明显。     

底板岩巷穿层钻孔一孔多用瓦斯抽采时效性研究

为了提高穿层钻孔的利用率,基于煤岩动力学行为下的采动裂隙场和应力场演化规律,提出全生命周期的底板岩巷穿层钻孔一孔多用瓦斯抽采技术,即按先后顺序实现采前预抽、边采边抽以及采空区瓦斯抽采功能。以古汉山矿1604综采工作面为例,进行现场试验。结果表明:一孔多用试验钻孔的抽采效果具有明显的时变特性,为定性定量分析试验钻孔的抽采时效性规律,根据抽采纯量变化将抽采全生命周期划分为初始预抽增流期、高效预抽期、预抽快速衰减期、高效卸压增流期、低流枯竭期、采后纯量回升期和采后衰减低流期7个阶段;高效预抽期是全生命抽采周期中最关键的阶段,其次为高效卸压增流阶段,平均瓦斯抽采纯量可达到在预抽高效期钻孔平均瓦斯抽采纯量的61.4%;确定前方距离工作面70 m至后方距离工作面40 m范围内为穿层钻孔受采动卸压影响区,工作面超前35~40 m,抽采浓度和纯量最大;在边采边抽阶段,距离采面前方20~70 m的试验钻孔平均抽采纯量比卸压前提高5倍;古汉山矿底板岩巷穿层钻孔采前预抽合理抽采天数为260 d,边采边抽有效抽采期为46 d,采空区瓦斯抽采有效抽采期为26 d。通过一孔多用的底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽采实现了预抽达标和降低工作面瓦斯涌出的目标,具有良好的推广应用价值。     

穿层钻孔预抽措施中底板岩巷合理布置层位选择研究

针对赵庄煤业煤层透气性差、抽放效果不理想的问题,采取了底板岩巷穿层钻孔预抽措施,其中底板岩巷层位选择是关键技术之一。为了确定合理的底板岩巷布置层位,结合矿井煤层地质的实际,进行了层位布置方案设计、合理性分析、施工及抽放效果、技术经济分析等研究。结果表明,底抽巷布置在K6灰岩之上、距离3号煤层底板8耀10m的层位时,取得了施工钻孔效率高、材料消耗少、钻孔有效利用率高、封孔和抽放效果好的特点。因此确定了该矿井底抽巷布置的合理层位。     

深部底板穿层钻孔抽采半径优化

为探究深部底板岩巷穿层钻孔合理的抽采半径及布置方式,提出了基于瓦斯含量的抽采半径考察方法;现场考察了原始煤层和底板岩巷上方卸压煤层的抽采半径,卸压煤层不同位置的抽采半径不同,且较原始煤层增大15%~45%。据此提出了穿层钻孔采用非等间距布置的方式,研究成果对加快矿井安全高效生产、采掘接替等均具有十分重要的现实意义,对相似条件突出矿井瓦斯综合防治具有借鉴意义及推广应用前景。     

底板岩巷网格穿层抽采钻孔间距的优化研究

安徽某矿7煤层具有突出危险性,为保证其安全采掘,必须选取合适的瓦斯灾害综合治理模式对煤层瓦斯进行治理,而底板岩巷网格穿层钻孔瓦斯抽采模式是目前单一突出煤层区域性瓦斯治理的一个主要方法。首采工作面试验区内通过底板岩巷网格穿层钻孔预抽煤层瓦斯,但效果不理想。因此,通过理论推导瓦斯流动微分方程的解析解,并应用多物理场耦合软件建立钻孔瓦斯抽放径向流动模型,对其穿层抽采钻孔间距进行优化研究。结果认为,对于单一钻孔,若有效抽采时间为3个月,7煤层的有效瓦斯抽采半径为1.2m;若有效抽采时间为6个月,则7煤层的有效瓦斯抽采半径为1.5m。对于密集钻孔,当钻孔间距不超过5m时,可以在6个月内有效地将煤层瓦斯压力降至临界值以下,抽放效果是比较理想的。     

顶板穿层钻孔抽放瓦斯技术

为了解决高瓦斯采煤工作面回采过程中钻场接替期间瓦斯超限问题,提出了在采煤面上风巷施工顶板穿层钻孔进行瓦斯抽放的工艺,并对其取得的效果进行了分析总结。     

突出煤层群底板岩石抽放巷道布置研究

突出煤层采掘前必须经过区域预抽,残余瓦斯压力和瓦斯含量下降到0.74 MPa和8m3/t以下后方可进行采掘。以山西上良煤矿32206工作面为研究背景,对突出煤层群的底板岩石预抽巷道的布置位置进行了研究分析。通过RFPA软件的数值模拟,找出突出煤层群开采过后应力从新分布的情况,在应力影响较小而且距离下层煤距离最近的位置,这样既能保证巷道的维护容易,而且施工的预抽钻孔距离较短,节省成本和时间。     

倾斜钻孔与高位巷抽采裂隙带的瓦斯效果试验研究

为了治理瓦斯、确保安全生产,沙曲矿24207回采工作面开展了倾斜高位扇形钻孔和巷道抽采裂隙带瓦斯的研究试验,并对抽采试验工艺参数和试验结果进行分析,预测了抽采效果,研究结论可对接替回采工作面裂隙带瓦斯抽采工艺和类似条件矿井瓦斯抽采设计提供有益依据.     

煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径考察研究

为了准确测定煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径,提出采用钻孔瓦斯流量法+瓦斯含量降低法相结合的现场考察方法。基于穿层钻孔瓦斯抽采流量统计法推导得出有效抽采半径计算公式,并根据钻孔抽采影响范围内煤层瓦斯抽采率、残余瓦斯压力、残余瓦斯含量,以及工作面日产量等要求,综合分析确定计算公式中的残余瓦斯含量临界指标值。通过现场布置多组考察钻孔进行综合分析,得到石炭井焦煤公司3~#、4~#、5~#煤层的有效抽采半径,采用瓦斯含量降低法进行验证,最终确定煤层群底板穿层钻孔的抽采半径,为矿井煤层群底板穿层钻孔布置提供了依据。     

俯伪斜穿层钻孔抽放下邻近煤层瓦斯技术探讨

介绍了芙蓉矿务局白皎煤矿在近距离、近水平煤层群开采中,通过试验俯伪斜穿层钻孔抽放下邻近层瓦斯技术,解决了首先开采层的下邻近层卸压瓦斯涌出和鼓穿底板喷出瓦斯。试验取得了较好的效果,降低了治灾成本。     

底板抽放巷在瓦斯综合治理中的应用

介绍了盘江煤电集团公司土城矿底板抽放巷在瓦斯综合治理中的应用,在回采期间瓦斯治理效果显著,取得较好的经济效益。     

EBZ300型悬臂式掘进机在瓦斯底抽巷的应用

介绍了瓦斯底抽巷道工作面施工要求及支护方式特点和EBZ300型悬臂式掘进机的主要技术参数、特点。通过EBZ300型悬臂式掘进机在瓦斯底抽巷的实际应用表明,瓦斯底抽巷采用掘进机掘进能有效保证安全,提高进尺。为瓦斯底抽巷的治理和掘进提供宝贵经验。     

井下预抽瓦斯定向长钻孔的合理性参数研究

提高煤层的瓦斯抽放效果,是个重要课题.根据某矿煤层的赋存条件和瓦斯流动的数值模拟,利用合理布置钻孔、选择钻孔参数以及定向技术来提高本煤层瓦斯抽放率的实验研究,对国内煤层井下定向钻孔瓦斯抽放工艺确有借鉴意义.