突出煤层“一面七巷”瓦斯治理技术研究

针对松软低透气性突出煤层瓦斯治理的技术难题,首山一矿通过探索运用“一面七巷”布置方式,采用3条低位抽巷掩护3条煤巷掘进、3条煤巷掩护采面回采、1条高抽巷治理采空区瓦斯,使掘进工作面安全掘进,回采工作面安全回采,上隅角瓦斯得到有效防治。     

煤矿井下梳状定向孔钻进技术与装备

为解决松软煤层瓦斯抽采孔成孔性差、抽采距离短、抽采区域小等难题,利用梳状定向孔钻进技术在松软煤层稳定的顶底板岩层施工长距离主孔,再从主孔开梳状分支孔进入目标层位,实现对松软煤层瓦斯远距离与区域抽采。根据梳状孔在松软煤层施工特点,研制了梳状孔施工所需钻探设备,研究出不同梳状孔类型的施工工艺。梳状定向钻技术在朱仙庄和九里山煤矿应用效果表明：该技术满足孔深大于500 m施工要求,可实现软煤中本煤层和采空区卸压瓦斯治理,在采空区卸压瓦斯治理中单孔最高日抽采瓦斯纯量4 224.3 m3,为松软煤层瓦斯治理提供了新的技术途径。     

底抽巷梳状钻孔代替保护层的瓦斯治理工艺技术研究

为解决赵庄煤业松软煤层中瓦斯抽采钻孔成孔性差、抽采距离短、抽采区域小等难题,提出了采用深孔定向千米钻机施工底板梳状钻孔的技术方法,先在松软煤层稳定的底板岩层中施工长距离主孔,再从主孔开梳状分支孔进入煤层,实现对松软煤层瓦斯远距离抽采,形成借助底抽巷利用千米钻机施工梳状钻孔治理瓦斯代替保护层的瓦斯治理工艺,达到区域递进式抽采瓦斯的目的。     

赵庄矿松软煤层梳状钻孔瓦斯抽采应用研究

针对煤层松软破碎导致的瓦斯抽放钻孔成孔率低、钻孔深度浅的问题,利用梳状钻孔治理瓦斯的抽采工艺,将主孔布置于顶/底板稳定岩层中,控制分支孔进入煤层进行瓦斯抽采,可提高钻孔深度。结合赵庄矿应用条件,优化钻孔布孔形式、布孔层位和分支孔施工工艺,赵庄矿应用表明:该工艺在松软煤层中钻孔抽采深度可以达到300 m以上,分支孔间距可以缩短至24 m,优化出了双重分支孔布孔形式,有效提高了钻孔瓦斯抽采效果。     

无保护层开采突出面瓦斯综合治理技术

无保护层高突矿井,要采取有效治理瓦斯措施,防治突出事故.首山一矿布置抽放巷并施工穿层钻孔掩护煤巷掘进,在运输巷、回风巷施工顺层本煤层抽放钻孔,利用高抽巷穿层压裂消除工作面抽采空白带以达到消突目的,首采面己15-12010采面的成功消突,为高突矿井无保护层开采成功治理积累了经验.     

低抽巷合理化布置及钻孔抽采效果考察研究

首山一矿主采煤层为突出煤层,不具备保护层开采条件,且属于单一低透气性煤层,瓦斯抽采困难,主要采取低抽巷向煤层施工穿层钻孔预抽瓦斯掩护煤巷掘进的区域防突措施。为提升瓦斯治理效率,从瓦斯抽采效果、经济效益等多方面入手,考察研究低抽巷布置方式,选取合理化低抽巷布置方式,提升瓦斯治理效率,确保矿井安全高效生产。     

顶板梳状千米钻孔预抽掘进巷道围岩瓦斯技术

为有效治理松软煤层掘进工作面围岩瓦斯,综合考虑邻近工作面和掘进巷道围岩孔裂隙演化规律,基于定向千米钻机性能,提出采用梳状千米钻孔远距离抽采煤层瓦斯的设计方案。通过理论分析,初步计算出余吾煤矿南二采区煤层覆岩冒落带和裂隙带最高高度分别为30.9 m和80.0 m,掘进巷道应力影响范围为17.09 m。将千米钻孔主孔布置在S2108掘进巷道和邻近工作面裂隙发育的重叠区域的煤层顶板,分支孔主要在煤层中延伸。已施工梳状千米钻孔抽采数据表明,抽采稳定期钻孔平均抽采浓度达50%以上,有效解决了掘进工作面瓦斯超限问题。     

穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯在赵庄矿的应用

针对煤层透气性差、抽采效果不理想的问题,赵庄矿应用了底板岩巷穿层钻孔预抽措施。通过对底抽巷的层位选择、穿层钻孔的布置、封孔工艺等影响瓦斯抽采效果的各个环节的分析研究,验证了采用底抽巷实施穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯掩护巷道掘进的可行性和良好的瓦斯治理效果,为矿井的长远发展提供了安全保障。     

低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式探索

为了解决平煤股份八矿瓦斯突出问题,结合自身多年经验,探索出了适合平煤八矿的低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式。通过“运输巷底抽巷+穿层钻孔”掩护运输巷顺利掘进,在工作面两巷道施工完毕后,从两巷施工本煤层钻孔抽采工作面煤层瓦斯。由于本煤层钻孔轨迹难以控制,容易导致工作面中间出现空白带,因此通过“采面中间底抽巷+穿层钻孔”进一步消除采面中间的突出危险性;开发了本煤层钻孔和穿层钻孔的封孔工艺,满足了瓦斯高浓度抽采。瓦斯抽采保障了发电机组的顺利发电,瓦斯发电量逐年上升;瓦斯抽采和发电利用相互促进,形成了良性循环。     

赵庄矿1307底抽巷钻孔注气置换深化促抽试验研究

针对赵庄矿1307工作面煤层松软低透气性、瓦斯抽采难的问题,尝试在底抽巷穿层钻孔中采用钻孔注气置换促抽的方法,合理布置了注气孔和抽放孔,并对煤层注气效果进行了测试,最终得出注气促抽试验是可行的,提高了煤层瓦斯抽采效果,从而保障1307工作面安全高效回采。     

单一煤层上下递进掩护及底抽巷综合防突技术

针对平煤股份六矿丁5-6-21110工作面,将顺层预抽钻孔预抽回采区域煤层瓦斯理论引入煤巷掘进工作面,通过在风巷施工顺层钻孔,掩护中间巷的掘进。在该工作面按照递进掩护的思路,形成一套完备的区域及局部瓦斯治理技术,分析中间巷掘进期间瓦斯涌出量以及效果检验值的变化情况,验证了顺层递进掩护钻孔的保护效果。     

深孔预裂爆破技术在煤巷快速掘进中的应用

针对五阳煤矿煤层透气性低、瓦斯浓度时常超限、煤巷掘进速度慢和工作面接替紧张等问题,在分析深孔预裂爆破工艺和确定爆破参数的基础上,提出了迎头深孔预裂爆破和巷帮预抽瓦斯的快速掘进技术,并结合现场进行了工业试验。结果表明:深孔预裂爆破技术提高了煤层的透气性,巷帮钻场的瓦斯抽采量为爆破前的1.3倍;降低了掘进工作面的瓦斯涌出量,实施深孔预裂爆破技术后,再没有发生瓦斯浓度超限事故;煤巷掘进月进尺达到180 m,实现了煤巷安全快速掘进。     

软弱煤层预抽钻孔防塌孔及增抽技术研究

软弱煤层瓦斯抽采钻孔成孔后,因煤质松软致使塌孔,造成瓦斯抽采浓度低、纯量低等问题。针对该问题提出采用筛管护孔抽采工艺,并在某矿23采区1~#回风下山掘进工作面与常规钻孔抽采工艺进行现场工业性试验,试验结果显示:采用筛管护孔抽采工艺可以使瓦斯抽采浓度达到39.2%,比常规抽采工艺提高了近1.6倍;纯瓦斯流量达到0.24 m~3/min,比常规抽采工艺提高了近1.8倍。该技术很好地解决了软弱煤层抽采钻孔容易塌孔、抽采效果差的问题,增加了工作面瓦斯抽采量,提高了工作面预抽瓦斯治理效果,具有很好的应用前景。     

倾斜松软煤层梳状钻孔水力压裂治理条带瓦斯技术研究与应用

针对倾斜松软煤层透气性差、突出危险性强、地层倾角变化幅度大、成孔难度高、瓦斯治理难度大等问题,提出了采用梳状定向钻孔水力压裂技术进行煤巷条带瓦斯治理模式,研究了倾斜松软煤层定向钻探技术难点和水力压裂技术的适用性,在某矿区6#煤层煤巷条带消突进行试验探索该技术的适用性。试验结果表明:定向钻孔可实现远距离消突,水力压裂技术有利于煤层增透、提高瓦斯抽采效率,解决倾斜松软煤层条带消突问题,二者结合代表松软突出煤层瓦斯治理先进技术发展方向。     

ZDY4000S全液压坑道钻机在煤矿高位钻孔中的应用技术研究

淮北矿区松软低透气性煤层瓦斯抽采孔施工困难。海孜矿采用ZDY4000S钻机施工高位钻孔替代高抽巷进行瓦斯抽采;桃园矿采用定向钻进技术施工顶板穿层高位钻孔治理工作面上隅角瓦斯超限。2种施工技术及方法取得了很好的试验效果,并在淮北矿区进行了进一步的推广应用。     

长距离定向钻孔大区域瓦斯治理技术及应用

为解决突出煤层群瓦斯抽采消突周期长、煤层松软难护孔、大工作面难消空白带等问题,提出了底板梳状长距离定向钻孔进行大区域瓦斯治理技术,实现大区域瓦斯治理、布置大采煤工作面。在青龙煤矿进行了现场试验,结果表明:长距离定向钻孔深度一般可达600 m;平均单孔瓦斯抽采纯量超过0.8 m3/min,最大单孔瓦斯抽采纯量超过2.53 m3/min;与普通钻孔相比,瓦斯抽采纯量提高了16倍,瓦斯抽采体积分数提升50%左右。长距离定向钻孔抽采效果明显提高,为松软突出煤层群高产高效创造了安全条件。     

平煤十矿综合瓦斯抽采技术应用研究

针对平煤十矿己15-24080工作面瓦斯涌出量大、治理难度高的问题,采用本煤层预抽、采空区抽采及强化增透等多种方式相结合的综合瓦斯抽采技术最大限度地增加瓦斯抽采量。结果表明,实施综合瓦斯抽采技术后,工作面煤层瓦斯含量从12.37m3/t降到5.83m3/t,瓦斯抽采率达67.82%,回采期间回风流瓦斯浓度为0.6%,保证了工作面的安全开采。     

本煤层深孔定向静态破碎卸压增透技术研究与应用

为提高高瓦斯低透气性松软煤层的瓦斯抽采能力,结合适当的钻孔布置开发了一种利用静态破碎技术来压裂煤体、提高煤层透气性的技术方法,并在五阳矿7601掘进工作面进行了实际应用。实践结果表明：深孔定向静态破碎卸压增透技术卸压增透效果显著,比同等条件下的普通钻孔抽采效果成倍提高,为高瓦斯、低透气性松软煤层的瓦斯高效抽采提供了可靠的技术保障。     

突出矿井底抽巷抽采瓦斯效果分析

以贵州嘉龙煤矿11703运输巷掘进为工程背景,本矿为突出矿井,煤层瓦斯含量高、压力大,为防止掘进过程中产生瓦斯突出危险,运用底抽巷对煤层瓦斯进行治理,结果表明,底抽巷瓦斯抽放效果及消突效果明显,为煤巷安全掘进提供了有效保障。     

煤矿井下梳状定向孔钻进技术研究与实践

针对现有松软煤层瓦斯抽采孔成孔性差、抽采距离短、抽采区域小等难题,采用梳状定向孔方法在松软煤层顶底板岩层施工长距离梳状钻孔,实现对松软煤层瓦斯远距离与区域抽采。根据梳状孔在松软煤层施工特点,合理选择梳状孔布孔形式,分析出在松软煤层顶底板岩层中施工梳状定向孔面临开分支、降低钻具摩擦阻力等技术难点。现场试验表明：采用控时连续滑钻实现梳状孔在岩层开分支,通过优化钻孔设计与高精度控制钻孔轨迹可有效降低钻具摩擦阻力,提高梳状孔施工安全性,可满足最大孔深大于500 m和岩层开分支施工要求。