CO2预裂爆破技术在初次放顶过程中的应用

燕子山矿4^#煤层8204工作面在初采期间老顶为粗、中、粉粒砂岩,岩体节理裂隙率低、稳定性好,导致老顶初次折断距离过大,老顶的集中垮落易造成矿压显现、瓦斯异常涌出等危害,设计应用了CO₂预裂爆破技术。应用效果表明该技术能够有效控制工作面初次放顶距离,避免了初采期间老顶集中垮落造成矿压显现、瓦斯异常涌出等难题,并且该技术不产生超标的毒害气体,安全环保。     

特厚煤层综放面初采水压预裂弱化顶板现场试验研究

针对坚硬顶板下特厚煤层综放工作面在初采阶段顶煤、顶板难以自行垮落造成的采空区悬顶面积大、漏风严重,以及悬顶突然大面积垮落带来的冲击力对设备和人员造成危害和初采期顶煤回收困难等问题,提出了初采水压预裂弱化顶板的技术方案,通过理论分析、数值计算和现场矿压监测等方法,对比实施水压预裂和未水压预裂综放工作面初次来压数据,分析了初采水压预裂对特厚煤层综放面坚硬顶板及时垮落的影响。结果表明,深孔水压预裂使61601综放面的老顶初次来压步距从61m缩短为50m,增加了煤炭回收率,改善了特厚煤层综放工作面初采期间的安全生产条件。     

定向水力压裂技术在7806切眼的应用

中厚煤层多采用综采放顶煤开采方式。在初采过程中,随着回采工作面的不断推进,老空区的悬顶面积不断增大,初次来压前,容易出现压架现象。潞安五阳煤矿7806工作面老顶为细粒石英砂岩,难以冒落,采用定向水力压裂技术应用在该工作面。实施压裂后工作面推进大约9 m时,观测到直接顶开始垮落;推进12 m时,部分老顶垮落;推进16 m时,老顶全部垮落。通过定向水力压裂顶板预裂试验,缩小了顶板初次垮落步距,有效防止了大面积顶板垮落带来的隐患,实现了工作面初采期间安全、高效生产。     

高压水预裂强制放顶技术在神东矿区应用

针对神东矿区坚硬难垮顶板爆破强制放顶作业中存在的安全问题,引入了高压水预裂强制放顶技术。通过在神东矿区6个矿井10个采煤工作面的初采放顶工业应用,表明高压水预裂可增加和扩展顶板原生裂隙,弱化坚硬难垮顶板,消除初采期间采空区大面积悬顶;工作面矿压显现"温和",基本顶初次垮落步距缩短,不影响正常推采;较爆破强制放顶安全、经济、环保,每个工作面可节约费用约2~5万元。     

切顶卸压预裂技术在特厚煤层综放工作面的 应用

为了提高特厚煤层综放工作面两端头顶煤资源及初采初放期间煤炭资源采出率、降低初采初放期间初次来压对工作面的冲击以及减小临近工作工作面采掘期间的矿压显现,采用断裂损伤理论,分析了切顶卸压后顶板岩梁的断裂垮落步距和综放工作面初次来压强度的变化,得出综放工作面的支撑压力区域发生前移,增强了煤层的冒放性和初采初放期间的煤炭资源回收率。以山西同煤集团同忻煤矿综放工作面为研究背景,对综放工作面在初采前及两巷端头应用切顶卸压预裂技术,对比分析了有无实施切顶卸压预裂综放工作面在推进过程中初次来压步距和初次放煤步距的差异。研究结果表明,实施切顶卸压预裂技术后,综放工作面初次来压步距较未预裂时缩短了11.1 m,初次放煤步距较未预裂时提前了16 m;并且利用钻孔窥视技术,得出了采空区三角区悬滞的顶煤沿着预裂爆破导通的裂隙发生断裂垮落,有效解决两巷采空区悬顶过大的问题。     

综放初采顶板预裂爆破技术应用

针对常村煤矿综放面初采期间顶板坚硬不易垮落、顶煤回收的问题,在S6-2综放面实验应用顶板预裂爆破技术,并对其预裂效果进行了分析总结。结果表明:顶板预裂后基本顶的初次来压步距由37.8 m缩短至13 m,来压强度变化不大,但持续循环明显减少;同时很好的解决了顶煤回收的问题,在本次试验中早放煤15 m,多回收煤炭9 399 t。     

液态CO_2相变致裂强制煤层顶板垮落技术

针对我国部分煤矿存在煤层顶板不垮落问题,在现场试验的基础上提出了一种液态CO_2相变致裂强制煤层顶板垮落技术。在工作面内利用液态CO_2相变产生的威力对上覆老顶进行扰动和破坏,使工作面推进后老顶能够顺利垮落,保证工作面生产的正常接替。在焦煤集团九里山矿用该技术处理老顶悬空问题的试验取得理想的效果。该技术优势在于其安全可靠、操作简单。对于强制垮落过程利用COMSOL数值模拟软件进行模拟分析,模拟得到的结果也充分验证了该技术的可靠性。     

CO2预裂爆破技术在塔山煤矿8222工作面实践应用

工作面老顶折断距离过大造成采空区瓦斯大面积、长时间涌出,引发瓦斯涌出事故,是困扰煤矿安全开采的难题。塔山煤矿8222工作面采用了CO_2预裂爆破技术对古塘悬板进行主动破坏致其垮落,应用效果表明该方案能够有效地解决煌斑岩不规则侵入导致的老顶初次折断距离过大、古塘悬板不及时垮落问题。经过检测,CO_2致裂技术实现了老顶垮落率达到85%以上。     

深孔预裂爆破强制放顶技术及安全措施

泰安煤矿针对8103综采工作面的顶板危害,为保老顶初次来压期间的安全生产,期望破坏顶板的完整性、能使顶板及时垮落,改善周期来压步距,缓解老顶周期来压的巨大载荷,要在工作面实施深孔预裂爆破强制放顶技术,并且辅助安全措施,实际效果明显。     

坚硬顶板厚煤层综放面两次初放的实践与认识

通过对505和507综放面初放期间的老顶分段垮落和整体垮落过程及影响程度的比较,验证了老顶大面积垮落时顺槽风速与冒落岩层厚度成正变关系,指出老顶初次大面积垮落前征兆并非都十分明显,要充分认识和合理选择控制老顶大面积垮落的方法和措施,避免老顶大面积垮落造成危害.     

刀柱式采空区下坚硬顶板控制技术研究

针对刀柱式采空区下坚硬稳定顶板初次垮落步距大、顶板突发大面积垮落容易引起安全生产事故的问题,采用理论分析和数值计算的方式分析了工作面初采期间顶板难以垮落的原因,得出顶板自稳性高、工作面倾斜长度小、盖山厚度小、刀柱式采空下不均匀应力等是影响刀柱式采空下工作面初采顶板难以垮落的主要原因。提出采用水力压裂对顶板进行弱化,压裂过程中采用后退式多分段压裂技术,压裂钻孔采用高位孔和低位孔交叉布置方式。现场应用结果表明,工作面初采期间顶板能够及时垮落,取得了良好的效果。     

顶板岩体水力压裂工艺在华阳煤业的应用

为缩短初次来压的步距,减少老顶的自然冒落面积,降低初次来压的强度,本文以15101首采工作面为例,研究工作面形成后初采期间,采用水力压裂的工艺控制顶板垮落的施工过程。主要从设计方案、施工过程、注意事项、监测数据、工艺效果等多方面论述。实践证明该工艺控制顶板效果明显,完全满足综采工作面安全回采要求。     

高压水力压裂技术在综放工作面初采放顶中的应用

针对12204工作面初采期间老顶来压不及时,采空区出现大面积悬顶,经常出现瓦斯积聚超限且给顶板管理带来极大安全隐患等问题,提出利用高压水力压裂技术方案处理坚硬顶板不及时垮落问题。12204工作面采用高压水力对切眼顶板岩层逐层进行分割、压裂后,破坏了岩层的整体稳定性,使其强度大大降低。采用高压水力压裂技术处理顶板后,工作面初次来压步距比原工作面老顶初次来压步距缩短了36.6m,工作面回采过程中顶板能够实现随采随落。通过理论计算分析和现场实践结果表明,达到了预期效果。     

空巷灌浆充填技术在岳城煤矿1307工作面应用

针对综采工作面过空巷时易发生顶板垮落及煤壁大面积片帮等问题,提出了空巷灌浆充填技术体系,并对充填效果进行了现场验证。结果表明,过空巷期间巷道顶底板围岩变形均在控制范围之内,支架初撑力、末阻力、顶板周期来压情况均与正常回采阶段无明显差别,巷道内部充填体与煤岩体形成整体,提高了煤层的整体塑性,实现了工作面安全回采。     

高突矿井大采高综采面初采瓦斯治理关键工艺研究

高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井初采期间,采空区积聚的瓦斯受顶板不规则垮落等不稳定因素影响,极易涌入工作面及回风巷导致瓦斯超限.寺河煤矿6302工作面在初采前通过取岩芯确定了顶板岩层特性,结合生产实际经验,确定了最优爆破放顶工艺参数,经过科学合理的现场组织,促使初采期间顶板及时垮落;同时依据综采面"三带"形成规律,确定了综...     

新景矿浅埋综采工作面顶板来压规律研究

浅埋煤层综采工作面的埋深较浅不利于煤层的开采及围岩的稳定性,为探讨新景矿浅埋综采工作面顶板来压规律,以该矿8118工作面地质和开采条件为背景,通过数值模拟的方法分别对浅埋煤层综采工作面顶板垮落形态、顶板沉降及顶板应力分布进行分析,同时对初次来压和周期来压期间支架工作阻力进行现场监测。研究结果表明：初次来压期间,上下关键层间的岩层产生离层现象,上关键层向下弯曲未断裂;周期来压期间,扰动继续向上传递,上关键层发生大面积的垮塌断裂;周期来压时,支架工作阻力有较大增长,增大约61%。     

坚硬顶板综采工作面爆破放顶技术研究

以胡底矿4304工作面为工程背景，通过数值模拟分析了随工作面推进顶板垮落情况和矿压分布特征，推测出工作面初次来压步距为37m，存在顶板大面积悬露而突然垮落的问题。采用超前深浅孔相结合的松动爆破技术，对工作面顶板进行弱化处理。结果表明：经过爆破处理后，4304工作面直接顶的平均垮落步距为15.4m，小于模拟结果|基本顶沿工作面呈现分段来压的特点，在工作面上部来压步距最大|初采期间未观测到煤壁大范围片帮、煤炮等明显来压现象，且未出现回风巷瓦斯超限问题，爆破放顶效果较好。     

综放工作面初次来压前强制放顶研究

为了避免大阳煤矿3号煤层3405综放工作面初采阶段大厚度坚硬顶板突然垮落,造成大面积来压,通过爆破的方式对初采工作面进行强制放顶,保证工作面的安全回采。爆破试验后,工作面顶板充分垮落,保证了工作面的安全回采,取得良好的经济技术效益。