1302工作面瓦斯抽采水力造穴增透技术试验

基于李村煤矿煤层结构复杂、煤层松软、透气性低,存在本煤层瓦斯抽采效率低、难度大等问题,在1302 X作面进行了水力造穴增透技术试验。效果分析表明,采用水力造穴增透技术的单孔瓦斯抽采纯量是普通单孔的7.38倍。     

构造煤层水力造穴卸压增透瓦斯抽采技术体系与应用

构造煤层具有渗透率低、煤层强度较低、瓦斯含量较高等特点,易出现堵孔、喷孔等现象,直接导致该类煤层瓦斯抽采难度较大。为解决构造煤层低渗透率导致的瓦斯抽采难题,分析了现有煤层增透技术及优缺点,介绍了一种区域性水力造穴卸压增透技术,提出了水力造穴卸压增透瓦斯抽采技术体系,具体包括水力造穴钻冲装备、煤水分离和煤量计量系统、高低负压独立瓦斯抽采系统。以试验采区为工程背景,介绍并分析了现有煤层增透技术及其优缺点,研究提出了区域性水力造穴卸压增透技术,形成了以水力造穴钻冲装备、煤水分离和煤量计量系统、高低负压独立瓦斯抽采系统为主的区域性水力造穴卸压增透技术体系。现场试验等间距7 m、8 m、10 m、12 m以及变间距水力造穴方案,分析不同钻孔直径的抽采效果,对比分析单孔及组孔的瓦斯抽采效果。研究结果表明,采用变间距水力造穴卸压增透技术,有效保障了煤体卸压增透效果,解决“掘进-抽采”不均衡问题,为解决构造煤层低渗透率导致的瓦斯抽采难题提供一种新技术。     

不同结构特点煤层机械造穴增透效果分析与应用

基于新田煤矿、糯东煤矿各自煤层不同结构特点,采用机械造穴卸压增透技术进行瓦斯抽放,并对比普通钻孔抽放效果,分析增透后不同煤层造穴半径的影响因素和抽放提升效果。结果表明:煤层硬度是影响造穴半径的主控因素,同时机械造穴卸压增透技术在低透气性坚硬突出煤层、低透气性极软突出煤层中,无论穿层钻孔或是顺层钻孔均能起到明显的增透、增量、提抽作用,该技术使用范围广,应用前景广泛。     

钻孔造穴卸压增透一体化成套技术装备研究及应用

探讨钻孔造穴卸压增透一体化成套技术在潞安环能股份公司下属矿井的应用。实践证明,钻孔造穴卸压增透一体化成套技术极大提高了矿井生产的安全可靠性,经济效益和社会效益显著。     

低渗煤层瓦斯抽采顺层钻孔水力造穴卸压增透效果研究

为了揭示水力造穴参数对钻孔瓦斯抽采效果的影响规律,指导煤层水力造穴增透技术施工参数的合理选择。建立了煤层损伤-应力-渗流耦合模型,分析了不同造穴参数下煤层卸压增透效果,展开了顺层钻孔水力造穴现场工程试验,考察了不同造穴参数下钻孔瓦斯抽采效果,结果表明：采用水力造穴技术形成的孔穴能够有效降低其周围煤体应力,提高煤层渗透率,增加瓦斯钻孔抽采效果;造穴半径越大煤层的卸压程度越大,进而煤层渗透率增幅就越大,但在实际工程中过大的造穴半径会使得孔穴稳定性差,钻孔塌孔堵塞瓦斯涌出通道会使得钻孔瓦斯抽采量有所降低,试验矿井最优造穴半径为0.6 m;造穴间距对它们之间的应力降低区范围有着较大的影响,在一定距离条件下孔穴卸压有着明显的叠加效应,造穴间距越近叠加效应越明显,煤层应力越小,卸压增透效果越好。试验钻孔穴间距由8 m减小到6 m时,单孔平均瓦斯抽采纯量增加389.16%。     

本煤层模块化水力造穴扩孔增透抽采工艺试验研究

以五阳煤矿7609运输巷实施的水力造穴试验为例,对水力造穴增透技术在低渗透性煤层中的应用及其效果进行了探讨和研究.研究结果表明:水力造穴钻孔单孔抽采纯量是普通钻孔的5.55倍,抽采浓度是普通钻孔的1.67倍,抽采达标时间缩短了71％,施工成本仅为普通钻孔的1.08倍.     

顺层钻孔机械造穴增透技术及现场应用研究

余吾煤业为高瓦斯矿井,主采3号煤层瓦斯吸附性强、透气性差,属于较难抽放煤层。本煤层顺层钻孔区域预抽是工作面瓦斯治理的根本措施,普通钻孔存在钻孔工程量大、瓦斯抽采效率低等问题,推广应用水力造穴增透技术后,抽采效果显著。为进一步提高钻孔抽采效率,余吾煤业公司开展机械式造穴增透技术,并在N2106回风巷顺层钻孔开展效果考察试验,机械造穴钻孔平均抽采纯量达0.053 m³/min,为普通钻孔的4～5倍。     

双龙煤矿超声波增透煤层与瓦斯抽采实践

双龙煤矿唯一可采煤层为2号煤层,但煤层瓦斯含量高,渗透率低,导致瓦斯灾害凸显及采掘失衡是当前面临的主要问题。为了提高瓦斯抽采效率、减少抽采时间,自主研发大功率矿用超声增透系统装备,在双龙煤矿开展超声波增透煤层与瓦斯抽采应用工业试验,超声增透技术取得了显著成效。试验结果表明,钻孔瓦斯平均抽采浓度提高了1.01倍,平均抽采流量增大了84.5%,平均单孔抽采纯量提高了2.85倍,平均累计单孔抽采纯量提高了3.83倍。该举措有效提升了瓦斯治理水平,保证了煤矿安全高效开采,能够为同类矿井瓦斯灾害防治提供技术借鉴。     

水力冲孔造穴瓦斯抽采强化机制及其在寺家庄矿的应用

以寺家庄矿松软低透煤层瓦斯治理项目为工程背景,采用COMSOL软件对造穴周围煤体应力和渗透率演化规律及钻孔瓦斯流动特征进行了研究。在此基础上,考虑了瓦斯抽采过程中的孔间互扰作用,制定了瓦斯抽采方案,并进行了现场试验,验证了模拟结果。采用新技术之后,寺家庄矿钻孔工程量降低了45.9%,同时瓦斯抽采浓度提高了3倍,瓦斯抽采纯量提高了1.9倍,瓦斯抽采效果明显改善。     

高瓦斯低透气性坚硬煤层机械造穴泄压增透技术研究

基于新田煤矿煤层硬度大、瓦斯含量高、透气性差、抽采效率低等特点,提出采用机械造穴泄压增透技术,研究新田煤矿泄压增透后煤层透气性及抽采效果。结果表明:机械造穴泄压增透技术在低透气性坚硬突出煤层能起到明显的增透、提抽作用,影响区域内煤层透气性大大提高,有效地释放了煤体内部压力,对瓦斯动力有减阻作用,提高坚硬低透气性煤层瓦斯抽采效果,提高了瓦斯抽采效率,为同类型煤矿瓦斯抽采提供了更多的解决办法。     

煤体增透与抽采瓦斯的关系研究

基于了解煤体增透与抽采瓦斯的关系的目的,采用了液态二氧化碳致裂增透技术对煤体进行增透。对比分析了煤体增透前后抽采瓦斯的浓度和流量,得出了经过液态二氧化碳致裂增透以后的煤层平均抽采瓦斯浓度提高近3.5倍,平均抽采瓦斯流量提高3～5倍。研究结果表明:煤体增透能促使煤层裂隙发育,增加煤层透气性,提高瓦斯抽采率。     

瓦斯治理机械扩孔快速卸压增透技术及应用

针对顺和煤矿2404工作面因煤层厚度、硬度较大,冲孔效率较低,采用现有施工抽采钻孔的方法来治理瓦斯效果差等问题,提出了新的方法以适应于实际工作环境,采用更为有效的钻孔方法,达到更好的瓦斯治理效果。该方法经过在2404轨道顺槽底抽巷的实际使用,瓦斯抽采效果良好。     

国内煤矿瓦斯强化抽采增透技术的现状及发展

简要回顾了国内煤矿瓦斯抽采的发展历程,重点阐述了近年来煤矿应用的和目前正在研究的水力压裂、水力割缝、松动爆破、深孔预裂爆破、旋转水射流扩孔、高压磨料射流割缝、复合射孔等瓦斯强化抽采增透技术的原理、现场应用实例及适用性,说明了开发研究瓦斯强化抽采增透新技术是我国煤矿瓦斯抽采技术的发展重点和主要发展方向。     

机械造穴增透技术在硬煤层穿层抽采钻孔的应用研究

针对当前焦作矿区低渗透硬煤层穿层钻孔水力冲煤效率低、影响区域瓦斯治理工程进度的问题,改进了两翼机械水刀造穴装置,利用不同水压控制活塞移动前端出水与机械刀臂打开,实现机械和高压水联合造穴。通过现场试验,考察机械造穴装置的造穴压力、造穴粒径、造穴影响范围、冲煤速度、冲煤效率、每米冲煤量等关键参数。结果表明,机械造穴冲孔的冲煤速度、冲煤效率和造穴影响范围均有所提高。     

水力压裂增透技术在瓦斯抽采中的应用

为了提高低透气性煤与瓦斯突出煤层的瓦斯抽采量,达到抽采消突的目的,新元矿进行了底抽岩巷穿层钻孔水力压裂增透技术试验。试验结果表明:压裂前后瓦斯抽采浓度提高了14倍以上,瓦斯抽采纯量提高了18倍以上,水力压裂能够较好的改善煤层透气性,提高本煤层瓦斯抽采钻孔抽采浓度及抽采纯量。     

CO_2致裂增透强化瓦斯抽采试验研究

针对低透气性煤层瓦斯抽采困难的问题,应用CO_2致裂技术,利用液态CO_2受热升温达到临界温度时瞬间气化产生的高压波预裂煤层,同时通过CO_2与CH_4分子在煤体表面的竞争吸附作用促进瓦斯解吸,实现煤层强化抽采,增透效果十分明显。     

水力造穴技术在本煤层瓦斯抽采中的应用

为增加煤层透气性,提高顺层钻孔抽采流量,在N101工作面及3119运巷里段进行水力造穴技术试验,通过水力造穴技术对抽采钻孔进行扩孔,卸压,增加煤层透气性。通过试验后的统计数据可知:生产期间工作面瓦斯涌出量和预抽前工作面瓦斯涌出量对比下降50%,煤体瓦斯含量下降1.68m~3/t,达到快速降低低透气煤层瓦斯含量的目的。     

水力造穴增透技术在余吾煤业的应用

余吾煤业所采的3#煤层具有低透气性、瓦斯含量高等特点,为提高顺层钻孔的抽采效率,缩短抽采达标时间,开展了水力造穴增透技术应用。先后对钻孔间距、造穴布置形式、造穴工序、配套设备进行了改进,建立了视频监控煤量验收机制,形成了一套适合余吾煤业的水力造穴技术参数。8个推广地点的应用证明,水力造穴增透技术可大幅度提升巷道钻孔的成孔深度、瓦斯抽采浓度、万米抽采量,实现了高瓦斯煤层的高效抽采。