石门对掘揭开急倾斜煤层突出与爆破增透消突技术

针对煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点及变形破裂过程中透气性的非线性变化特性,应用基于含瓦斯煤岩破裂过程固-气耦合动力学模型开发的RFPA^2D－Flow软件,系统模拟了石门对掘揭开急倾斜煤层煤与瓦斯突出动力灾害演化过程,从细观的角度分析了突出过程中的应力演变、裂隙发展和瓦斯运移规律。数值模拟和突出实例分析表明：高瓦斯压力和梯度、严重应力集中和叠加、不可忽视的揉搓煤体自重应力以及瞬间爆破应力冲击是造成突出的综合性原因。介绍了利用深孔预裂控制爆破技术的石门揭煤消突试验,结果表明,该技术爆破孔的增透半径大于3 m,在防治高瓦斯低透气性煤层石门揭煤突出和实现安全快速揭煤方面效果较好。     

深孔预裂爆破技术在石门揭煤中的应用

介绍突出煤层石门揭煤前,通过深孔控制预裂爆破增透卸压瓦斯治理技术,使突出煤层高聚的瓦斯压力与弹性潜能得到释放,煤与瓦斯突出预测指标安全值以内,实现安全快速揭煤,并总结了该项技术在治理瓦斯和防突方面的可行性和有效性.     

大埋深强突出三软煤层快速揭煤防突技术

针对新义煤矿二1煤层突出危险性大的问题,通过分析石门揭煤工作面各种防突技术措施的优缺点,采取巷旁截流、巷内交叉钻孔抽放结合短导硐震动爆破的措施快速揭开严重突出三软煤层。结果表明：经过40 d的抽放后,揭煤工作面瓦斯抽放率达到34.6%;揭煤前原始瓦斯含量为6.37～12.84 m3/t,采取集中抽放的防突措施后,残存瓦斯含量为6.50～8.00 m3/t;揭煤前防突措施效果检验中揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标Δh2最大值为80 Pa。由以上测试指标可看出,采用严重突出三软煤层快速揭煤技术后揭煤工作面的突出危险性已消除。震动爆破揭煤后瓦斯体积分数最大值仅0.04%,安全顺利地揭露了二1煤层。     

松藻煤矿快速石门揭煤技术研究

针对松藻煤矿煤层松软,透气性差,现有石门揭煤技术工程量大,揭煤时间长等问题,采用深孔预裂爆破和高压水力割缝快速石门揭煤技术,分别对深孔预裂爆破的钻孔布置方式和爆破参数,高压水力割缝的钻孔布置方式和水力学参数进行了研究。应用结果表明,深孔预裂爆破快速石门揭煤技术可使钻孔平均进尺数下降806.7 m,且石门揭煤时间由72.3 d下降为32 d,揭煤时间缩短55.3%;高压水力割缝快速石门揭煤技术使钻孔平均进尺数下降905.7 m,且石门揭煤时间由72.3 d下降为27.7 d,揭煤时间缩短61.2%。上述2种方法都可解决揭煤时间长,工程量大的问题,其中高压水力割缝石门揭煤技术效果更好。     

大断面石门揭煤煤与瓦斯突出危险性预测

针对公路隧道等大断面石门揭煤条件下,煤与瓦斯突出危险性预测准确性的问题,基于煤与瓦斯突出的能量学说,分析了在相同的地质、瓦斯赋存条件下,不同断面面积的石门揭煤发生煤与瓦斯突出的危险性,以及发生突出的特点。对此,提出了一套大断面石门揭煤条件下煤与瓦斯突出预测的方法,并利用该方法对梅花箐隧道所需穿越的煤层进行了准确预测。     

石门揭煤综合消突技术研究及应用

随着矿井开采深度的不断加深,煤层瓦斯压力及含量不断提高,预防石门揭煤突出尤为重要.结合八矿煤层赋存规律,通过采取石门揭煤交叉抽放钻孔防突技术措施,配合石门小断面震动爆破,采用金属骨架一注马丽散组合加固煤层顶板控制技术,鹤煤公司八矿首次实现了全断面一次揭开突出煤层.该项技术的成功应用,保证了石门揭煤的安全,缩短了揭煤工期,确保了矿井的采掘接替.采用石门揭煤综合消突技术,在揭煤过程中,抽放和揭煤可以平行作业,能够有效地消除石门的突出危险性.     

深孔预裂爆破在石门揭煤中的应用

响水矿井石门揭煤时,以前采用先抽后掘的揭煤技术,但瓦斯抽放时间长,抽放效果差,需反复抽放,钻孔数量多,且多次发生瓦斯动力现象。为此,研究采用了深孔预裂爆破技术揭煤,实践表明,该技术对于煤与瓦斯突出的松软煤层的石门揭煤效果显著。     

石门揭煤深孔预裂爆破增透效果试验研究

针对低透气性突出煤层钻孔抽采瓦斯难、石门揭煤速度缓慢等问题,研究了低透气性煤层深孔预裂爆破卸压增透的防突机理,通过理论分析、深孔预裂爆破药柱研发及现场试验相结合的方法,测试了淮南矿区某矿东四采区B组5-2煤层深孔预裂爆破煤层松动半径;依据此参数,优化设计了5-2煤层抽采钻孔和爆破孔。结果表明:在低透气性突出煤层实施深孔预裂爆破增透技术措施后,煤体的弹性潜能得到有效释放,煤层瓦斯压力梯度降低,有效消除了激发突出的应力,煤层的透气性系数提高了123倍,煤层瓦斯抽采纯量比爆破前提高了6~9倍,石门揭煤时间大幅缩短,仅为47 d,比传统的揭煤方法揭煤时间缩短近2个月,为采掘正常接替提供了保证。     

严重突出“三软”煤层快速揭煤技术的研究及应用

通过分析石门揭煤工作面各种防突技术措施的优缺点,研究石门揭煤的突出机理,同时根据新义煤矿的特点,提出了严重突出"三软"煤层快速揭煤的防突技术。该技术主要采用巷旁截流、巷内交叉钻孔抽放结合短导硐震动爆破的方式,实现了快速揭开严重突出"三软"煤层,极大地缩短了揭煤工期,缓解了矿井的采掘接替状况,取得了显著的经济效益。     

大断面突出危险半煤岩巷安全快速掘进技术研究

在施工工期非常紧张的大断面具有突出危险性的半煤岩巷的掘进过程中,通过合理选择机械化配套设备、采用中深孔光面爆破技术和锚网喷二次支护技术、制定严密的安全管理,组织多工序平行作业,取得了巷道月成巷超过75m、零事故的好成绩,为类似情况下的巷道安全快速掘进提供了参考.     

马家沟煤矿石门揭煤发生突出的危险性分析

应用初始释放瓦斯膨胀能指标法和综合指标法,对石门揭煤的突出进行了危险性分析.经计算证明,与常用的预测方法相比,该方法将影响突出的多个因素综合来考虑,跳出了常规预测方法只依靠单一指标进行预测的圈子,提高了预测的准确性.研究结果表明,马家沟矿10水平在石门揭煤条件下具有发生煤与瓦斯突出的危险性.     

浅析采煤工作面局部综合防突措施方案设计

本文以山西石港煤业15^#煤层采煤工作面为工程背景,针对采煤工作面煤与瓦斯突出问题,给出了煤与瓦斯突出预测方法,根据工作面煤与瓦斯预测情况提出了相应的防突措施以及相关设计参数。通过对现场验证判断措施的有效性,保证采煤工作面回采作业的安全,为类似情况矿井采煤工作面防突措施方案设计提供技术参考。     

马鞍山煤矿瓦斯地质理论在防突工作中的应用

总结了实际工作中防突管理的经验和问题 ,探讨了科学理论与具体实际的有机结合与统一 ,采取针对性强的有效措施 ,确保突出矿井的安全生产     

延期突出的机理与模拟试验

运用突出机理的球壳失稳理论结合现场实际情况分析了产生延期突出的各种原因,并根据分析的结果进行了延期突出的模拟试验．结果证明,突出是由具有突出危险的软煤突然暴露造成的,而延期的原因则是阻挡层的蠕变破坏或者破碎带的逐渐破坏引起突然冒落造成的．二者的耦合导致延期突出的发生．     

天坪隧道横洞工区正洞及平导揭煤防突技术

为保障天坪隧道顺利穿越DK127+710～DK127+850段龙潭组煤系地层,对该段地层地质条件进行了分析,制订了煤与瓦斯突出隧道揭煤的作业流程和防突措施作业流程;根据煤层特征对揭煤的超前地质钻探、区域综合防突措施和局部综合措施方案进行了具体设计,并采用钻屑指标法对防突方案的实施效果进行了验证分析。实践表明：防突方案实施后,工作面的突出危险性预测指标K₁值下降到0.31 mL/(g·min^1/2),保障了隧道施工顺利通过煤层区域。     

林华矿井2093采面消突评价研究

介绍了突出煤层消突评价方法与技术的研究。依据目前国内最新法规条款要求,以林华矿井2093工作面为例,科学划分区域评价单元,合理布置测点,对其消突措施效果进行高效准确的评价。实践表明,该评价方法为区域突出危险性验证提供了可靠的判断手段。     

鹤壁矿区煤与瓦斯突出特征及影响因素分析

文章通过对鹤壁矿区先后发生的61次煤与瓦斯突出事故进行统计分析,进而指出了该矿区煤与瓦斯突出的特征及影响因素,为该矿区今后防治煤与瓦斯突出提供了理论指导,更好地保证了煤矿安全生产的顺利进行。     

基于精细化预测的弱突出煤层动态防突技术

针对煤与瓦斯弱突出煤层的高效防突问题,提出了基于精细化突出预测的动态防突技术。该技术首先对即将开拓的工作面进行块段划分,在煤巷掘进过程中对每一块段开展煤与瓦斯突出危险性预测工作,基于突出危险性的预测结果采取相对应的措施,避免了防突措施的盲目性,提高了防突措施的效率。以大河边煤矿7号煤层作为研究对象,开展了煤与瓦斯弱突出煤层的动态防突技术的研究,建立了包含预测区域划分、测试钻孔设计、测试结果综合分析的成套动态防突技术,在保证矿井安全生产的条件下,实现了煤巷安全掘进1 400 m,工作面比原计划提前6个月回采完毕,缓解了矿井采掘接替紧张的局面。     

薛村矿工作面突出预测敏感指标研究

根据薛村矿现场跟踪实测资料,定性分析瓦斯突出预测指标,同时运用灰色关联分析与"三率"法定量计算,得出钻屑瓦斯解吸指标△h2敏感度较好。定性分析与定量计算结果一致。     

高压小射流破煤力学分析及防突机理研究

运用ANSYS/LS-DYNA模拟分析高压小射流冲击破碎煤体的力学过程,并研究其防治突出机理,验证了高压小射流在工作面煤体中形成超前槽洞,促使煤体暴露面积增大,煤层内部卸压,为瓦斯释放和瓦斯流动创造了条件。此外,在地应力的作用下,槽孔周围的煤体会向槽孔空间移动,进一步扩大槽孔卸压与瓦斯排放的范围,从而消除控制范围内煤体的突出潜能。