采面过封闭不良钻孔防治水措施

封闭不良钻孔导水突水事件是煤矿安全生产的一大隐患。对神东布尔台煤矿巷道揭露封闭不良钻孔及突水钻孔出水层位进行了研究。查明出水层位及其下部承压水富水性后,利用钻探对承压水进行了疏水降压,并利用钻探孔注浆对底板隔水层进行了改造,制定完善了工作面过封闭不良钻孔安全技术措施。通过从源头治理隐患,到制定专项措施防治隐患等手段,最终工作面顺利通过封闭不良钻孔突水区域。     

封闭不良钻孔突水量计算与处理方案

通过对Ｍ国Ｂ煤矿封闭不良钻孔突水量的计算，提出了封闭这些不良钻孔的处理方案。     

瞬变电磁法超前探测封闭不合格钻孔在邱集煤矿的应用

邱集煤矿矿区范围内有大量封闭不合格钻孔,在矿井采掘作业接近封闭不良钻孔时要进行超前探测,经过使用瞬变电磁法对封闭不良的钻孔进行超前探测,探明了钻孔周围岩层的含水性,制定了相应的防治水措施,保证了矿井采掘作业生产安全。     

封闭不良钻孔导水危险性定量评价研究

为评价封闭不良钻孔导水的危险性,以兖州矿区东滩煤矿封闭不良钻孔为研究对象,系统分析了封闭不良钻孔导水危险性主要影响因素,提出了包括充水水源、地质构造以及采掘活动影响等指标的二级评价指标体系,构建了评价指标定量计算方法以及封闭不良钻孔导水危险性定量评价模型,实现了东滩煤矿多个封闭不良钻孔的导水性评价,部分评价结果的准确性得到了生产实践的验证。     

钻孔封闭质量分类评价系统的设计与研究

根据梁家煤矿钻孔封闭的实际数据资料,将计算机高级编程语言Visual Basic和Access数据库相结合,开发了钻孔封闭质量分类评价系统,实现了钻孔封闭信息数据的高效、系统的管理功能,并且从钻孔的封孔用料的用量和封孔段距两方面对钻孔的封闭质量进行分类评价,最后结合2个方面的评价结果对钻孔的质量情况作了综合性评价。     

基于FLAC~(3D)的封闭不良钻孔数值模拟研究

以兖州矿区东滩煤矿封闭不良钻孔为研究对象,在采动影响下,对封闭不良钻孔进行了FLAC~(3D)数值模拟研究,随着工作面的推进,从支承压力分布、塑性变形和钻孔压力分布3个方面进行分析。     

用瞬变电磁法探测麦垛山煤矿疑似封闭不良钻孔

麦垛山煤矿以往地质勘探施工的个别钻孔由于封闭不良,导通了直罗组底部砂岩含水层而引发突水,给矿井的安全生产带来了严重影响。故采用瞬变电磁法(Transient electromagnetic method,TEM)对该矿130604工作面机巷和辅助运输巷范围内的疑似封闭不良钻孔进行了超前探测,判断其封闭可靠情况,并分别采取了相应措施,有效保障了井巷安全掘进。     

基于BP人工神经网络的封闭不良钻孔导水危险性评价

以梁家煤矿部分封闭不良钻孔作为研究对象,综合分析了影响封闭不良钻孔导水危险性的主要因素以及各因素的评价指标,建立了封闭不良钻孔导水危险性评价指标体系。一级指标有3个,分别为充水水源、地质构造、采掘活动的影响。其中,充水水源下设有3个二级指标,地质构造和采掘活动的影响分别下设有2个二级指标。根据已建立的封闭不良钻孔评价指标体系,运用MATLAB软件构建了3层BP人工神经网络模型,对封闭不良钻孔的导水危险性进行定量评价,模型输入层有3个节点,分别为充水水源影响指数、地质构造影响指数、采掘活动影响指数。中间层有9个节点,输出层有1个节点即封闭不良钻孔导水危险性指数,根据其评价结果划分出钻孔的导水危险性等级,分别为较安全、较危险和危险。     

基于综合分析法的疑似封闭不良钻孔探查

以老公营子煤矿73159疑似封闭不良钻孔为研究对象,采用抽水试验与示踪试验相结合的综合分析法探查73159钻孔是否导通第四系含水层水进入井下采空区。在73159钻孔周边施工探查钻孔,利用第四系含水层抽水试验过程中地下水流场变化特征,分析封闭不良钻孔周边第四系含水层是否出现明显的降落漏斗;并在疑似封闭不良钻孔附近钻孔投入碘化钾示踪剂,开展示踪试验测试井下出水点水质特征。研究结果表明:抽水试验过程中紧邻73159疑似封闭不良钻孔的S2观测孔水位未出现明显的下降,初步判断73159疑似封闭不良钻孔未形成导水通道;采空区水、第四系含水层水中Na~+含量及矿化度差异较大,且示踪试验采取的采空区水中碘离子含量小于12×10~(-9),碘离子含量极其微小,进一步表明73159疑似封闭不良钻孔未构成导水通道使第四系含水层水涌入采空区。     

钻孔透水性评价及因应对策

该文针对三河口井田内存在的大量封闭不良钻孔给矿井安全生产带来的透水隐患,从钻孔封孔质量、矿井充水因素分析、三带发育规律、导水裂缝带高度观测、防水煤柱留设等方面对煤层开采后可能造成的封闭不良钻孔垂向透水进行了分析和评价,并提出了可行性的处理方案,实践证明该方法取得了较好的技术经济效果.     

带压注浆封孔技术的研究应用

针对瓦斯抽采钻孔普遍存在封孔质量差、漏气严重等问题,提出了带压注浆封孔技术,能有效封堵钻孔周围裂隙、提高封孔质量,并在神华宁夏煤业集团有限责任公司金能煤业分公司进行了对比试验。结果表明,带压注浆封孔技术比原封孔工艺瓦斯抽采浓度提高25%~40%,效果显著。     

赵固二矿封闭不良钻孔井下封堵技术研究

 封闭不良钻孔是影响矿区安全生产的重要隐患之一。赵固二矿井田内存在大量封闭不良钻孔，为防止在开采过程中，封闭不良钻孔成为矿井充水通道造成矿井突水，采用井下注浆封堵技术对钻孔进行了加固，分析了矿井水文地质条件，设计了钻孔结构，制定了封堵方案技术措施，提出了双重固管结构。现场生产实践表明：注浆达到了预期要求，工作面实现了安全开采。该成果对注浆加固技术具有一定的参考价值和指导意义。     

深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔方式研究

针对深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔质量差的问题,分析了我国煤矿瓦斯抽采主要封孔方式技术特点以及存在的问题,认为巷帮及钻孔周围煤体应力“三带”分布、贯通裂隙发育情况及合理封孔深度的研究不够透彻,注浆压力和时间不足,钻孔应力失稳流动通道闭合、塌孔、淤塞等情况无法有效防治,是造成瓦斯抽采封孔效果不理想的主要原因。提出了研究扰动影响下钻孔周围煤体贯通裂隙发育情况,合理封孔深度,提高“两堵一注”囊袋堵头强度、注浆压力和时间,实施二次封孔以及孔壁支护等方面的改进对策,对深部矿井提高瓦斯抽采效率和安全生产具有重要的理论和现实意义。     

煤岩塑性软化及扩容特性对钻孔密封性的影响

钻孔密封性是钻孔瓦斯抽采的关键基础之一,而煤岩力学特性对钻孔密封参数的选择及密封效果具有重要影响作用。因此,为准确认识钻孔围岩密封环境并深入分析煤岩塑性软化及扩容特性对钻孔密封性的控制作用,进而为钻孔密封参数的合理选择提供可靠的依据。基于煤岩全应力应变曲线及煤层力学参数,通过引入煤层软化系数k及扩容系数η1和η2,在构建煤岩线弹塑性力学软化"三折线"模型的基础上,依据线性Mohr-Coulomb屈服准则,对钻孔围岩弹性区、塑性软化区及塑性流动区半径、钻孔围岩径向位移以及钻孔围岩理论密封半径等参数进行理论数值解析计算,并对相应解析结果进行对比分析。同时结合钻孔成像技术及钻孔瓦斯抽采浓度数据监测等手段,综合分析塑性软化及扩容特性对煤层钻孔密封性的影响作用。研究结果表明,与理想弹塑性模型(Kastner)解相比,受塑性软化及扩容特性共同作用下的煤层钻孔围岩径向位移及理论密封半径分别增加12. 93倍和2. 60倍,且在构造煤层区域内钻孔缩径现象明显。在钻孔密封参数及密封材料相同的条件下,缩径现象明显的钻孔内初始平均抽采瓦斯体积分数较相邻完整钻孔降低59%,在29 d考察期内平均抽采体积分数同比降低64. 92%,瓦斯体积分数衰减率同比增加3倍。因此,塑性软化及扩容效应是造成钻孔初始密封性降低及后期抽采瓦斯衰减的主要原因之一,而采用Kastner方程求解获得的煤层钻孔围岩理论渗透半径及注浆压力等参数并不合理;同时,钻孔密封参数需应根据钻孔围岩特性进行区别选择。     

新型封孔技术在顺层钻孔瓦斯抽采中的应用

为防止顺层钻孔瓦斯抽采漏气,提升瓦斯抽采效率,针对山西晋城寺河煤矿二号井煤矿瓦斯抽采工程,深入研究分析瓦斯抽采工程中顺层钻孔气体泄漏规律,指出了顺层钻孔瓦斯抽采封孔基本原则,提出采用高强微膨胀型速凝封孔材料进行封孔的新型封孔技术。采用该新型封孔技术后瓦斯抽采纯量相较原封孔技术提升近167%。     

固液两相膏体分时段密封技术研究

瓦斯是煤形成过程中的伴生气体,不同煤质的瓦斯含量差别巨大。井下作业环境中的瓦斯含量是煤矿井下作业能否顺利开展的重要的指标之一,为了将这一瓦斯浓度降低至安全范围以内,往往会采用不同形式、不同位置的钻孔预抽煤层瓦斯。钻孔的封堵严密度很大程度上决定了瓦斯的抽采效果。运用数值模拟和试验相结合的方式确定了钻孔密封深度,测试了固液两相膏体采用不同方法时钻孔的密封效果。试验表明固液两相膏体分时段密封钻孔取得了良好的效果,超过了预期目标。研究对井下预抽瓦斯钻孔密闭具有重要意义。     

唐山矿地面钻孔抽放采空区瓦斯技术

为了有效抽放采空区的瓦斯,唐山矿研究了地面钻孔抽放采空区瓦斯技术,并确定了钻孔的设计方式、终孔位置、封孔范围、下套管及封孔方式、采后上覆岩层裂隙分布状况等,采用地面钻孔抽放采空区瓦斯技术后,瓦斯的抽放体积分数为50%,流量为2.5 m3/min,并且减少了封闭采空区瓦斯向巷道内涌出,又形成临近区域回采工作面采空区瓦斯向已封闭采空区运动的趋势,在一定程度上杜绝了瓦斯事故.     

大范围复杂走向裂隙穿层钻孔精准封堵技术研究

龙滩煤电公司在使用底抽巷施工穿层钻孔预抽上覆煤层瓦斯过程中,发现底板穿层钻孔在正常施工封堵后存在大范围钻孔抽采效果不良的情况,经过研究分析及现场探测发现,是由于煤层下覆围岩中存在大范围复杂走向裂隙造成封堵后的钻孔互串,导致预抽钻孔抽采不良。通过在3111N中底抽巷研究应用穿层钻孔精准封孔技术,有效解决了在施钻过程中遇大范围复杂走向裂隙穿层钻孔封堵不严导致抽采不良的问题,确保了上覆煤层的正常抽采。     

潘三矿1662（1）工作面保护层范围考察方案优化及问题分析

针对潘三矿1662（1）保护层工作面角度达到20°以上、原考察的保护层有效保护范围已不适用、按照《防治煤与瓦斯突出规定》确定的理论保护范围与实际预计保护范围差别较大的问题,提出利用井下布置测试钻孔考察确定保护范围的方案。方案确定在预计保护范围内布置2组共14个钻孔、在原始煤体内布置2个钻孔,测试每个钻孔的瓦斯压力、含量、透气性、钻孔瓦斯流量等参数。考虑到测试钻孔较深影响测试结果,提出钻孔封孔要至见煤点,确保严密不漏气。     

下向瓦斯抽采钻孔自动排水技术研究与应用

为解决下向钻孔由于孔内积水而造成瓦斯抽采效果差的问题,通过时控开关和电磁阀自动控制高压风,在封孔管上增设直达孔底的导风管,利用压风将瓦斯抽采钻孔内积水压入到排渣放水器内,从而能够达到定时清除孔底积水和杂质的目的。该技术应用于上良煤矿石门揭煤下向抽采钻孔,经考察表明下向瓦斯抽采钻孔自动排水技术能有效提高瓦斯抽采效果,该地质单元区域设定为每隔4 h进行一次压风排水效果最佳。