汾西煤矿水力冲孔钻孔有效抽采半径测定

为了提高汾西煤矿瓦斯抽采效率,在汾西煤矿1513下巷底板抽放巷、1515下巷底板抽放巷以及1511采区分别施工一个流量测试钻孔,用来考察水力冲孔抽采半径。研究结果表明:采用流量法与瓦斯含量法考察结果基本一致,为保证瓦斯抽采的可靠性和安全性,选择较小的测试结果作为煤层的有效抽采半径。研究结果可为汾西煤矿15号煤层瓦斯抽采设计提供依据。     

穿层钻孔水力冲孔工艺优化与实践

为解决松软煤层采用水力冲孔增透技术后堵塞抽放管的问题,云盖山煤矿一矿对穿层钻孔的施工工艺进一步优化,采用部分水力冲孔与部分不冲孔相结合的方法,增加钻孔的透气性,避免钻孔封孔后堵塞花管。应用结果表明,该方法可提高穿层钻孔的抽放浓度,延长钻孔的抽放时间,对松软煤层效果较为明显。     

高应力松软突出煤层定向长钻孔水力冲孔技术研究

为解决松软突出煤层高应力区瓦斯动力灾害问题,以象山矿5#煤21511工作面为研究对象,采用数值模拟、现场考察方法分析了定向长钻孔水力冲孔前后及不同冲孔出煤量的煤体应力变化规律、塑性损伤发育特征和现场实际瓦斯抽采效果。结果表明：冲孔技术显著影响了周围煤体地应力分布,煤体卸压范围和塑性破坏范围大幅提升;冲孔出煤量与钻孔卸压区域半径、塑性破坏区域直径呈正相关关系;冲孔长钻孔单孔抽采量较普通长钻孔提升了23.5%,有效抽采半径平均提高了近12.3%。定向长钻孔水力冲孔技术不仅可远距离治理瓦斯,而且显著提升了钻孔抽采效果,具有技术可行性。     

下向钻孔水力冲孔工艺优化试验研究

为解决六龙煤矿掩护煤巷掘进过程中下向钻孔抽采效率低下、采用其他辅助措施达不到较好消突效果导致的采掘接替紧张技术难题,对六龙煤矿7#煤层开展了下向穿层钻孔水力冲孔试验研究。结果表明:通过采用优化的下向钻孔水力冲孔工艺,单孔平均冲出煤量达3～5 t,每米煤孔冲出煤量达0.5～0.8 t/m;邻近钻孔的抽采浓度及抽采纯量得到大幅提升;采用专用的下向钻孔封孔抽采工艺,实现了水力冲孔措施钻孔的高效抽采;预抽周期缩短3倍以上,成功实现了被掩护煤巷的安全快速掘进。     

钻孔角度对水力冲孔效果影响的试验研究

为了研究钻孔角度对水力冲孔效果的影响,采取试验研究的方法在中马村矿27001底板回风巷开展水力冲孔试验,利用冲煤量统计、瓦斯抽采量检测、数据分析等技术手段,研究了同等条件下不同角度钻孔的冲煤量及瓦斯抽采效果,结果表明水力冲孔冲煤量及瓦斯抽采效果随钻孔角度的减小而增大;获得中马村煤矿水力冲孔钻孔最佳单位冲煤量:大角度孔(50°及以上)的单位冲煤量为1~1.5 t/m,小角度钻孔(50°以下)单位冲煤量为1.5~2 t/m。     

水力冲孔钻孔有效抽采半径的测试研究

为了研究水力冲孔钻孔有效抽采半径与冲煤量、抽采期的关系,采用煤层瓦斯含量法进行现场试验研究,采用冲煤量统计、瓦斯抽采数据采集等手段进行分析考察,最终获得中马村矿不同冲煤量和不同抽采期的水力冲孔钻孔有效抽采半径。研究结果表明,水力冲孔钻孔有效抽采半径随冲煤量及抽采时间的增加而增大,但增长速度逐渐衰减,根据其增长规律,获得中马村矿最佳水力冲煤量为1.0~2.0 t/m、最佳抽采期为90 d,相应的有效抽采半径为3.50~3.73 m,并通过卸压范围考察获得水力冲孔充分卸压范围为1.5 m,佐证了水力冲孔有效抽采半径考察结果的合理性。该研究方法具有较强的适用性,可为不同地质条件的矿井提供技术支持。     

松软低透煤层钻孔群大孔径水力冲孔技术

松软、低透煤层瓦斯治理难题一直未得到突破,为了探索解决此类问题办法,在多种卸压增透工程技术实践基础上和通过对煤与瓦斯突出机理的分析,提出钻孔群大孔径水力冲孔技术.经实践研究发现,钻孔孔径越大,越有利于冲孔,冲孔后卸压区越大,单孔瓦斯抽采量明显增加.采用此技术其平均单孔瓦斯抽采量是普通措施孔的4.4倍.     

穿层钻孔水力冲孔增透与有效抽采半径综合测试方法研究

为确定长平煤业3~#煤层穿层钻孔水力冲孔(以下简称“穿层冲孔”)有效抽采半径,采用压降法、示踪气体法及数值模拟法相结合的综合研究方法,基于相同的钻孔布置方式及测试环境,全面分析穿层钻孔有效抽采半径的科学性和合理性,并开展工程试验对不同间距穿层钻孔的抽采效果进行对比考察。结果表明：采用穿层冲孔措施,抽采时间180 d时其有效抽采半径达到3.5 m;钻孔间距7.0 m的抽采瓦斯总量分别是钻孔间距5.0、6.0、8.0 m的1.10、1.07、1.28倍,取得了较好的工程实践效果。该综合研究方法准确、可靠。     

煤巷顺层瓦斯抽采钻孔水力冲孔增透技术研究

针对侯村煤矿3607回风顺槽因煤层透气性差导致的顺层钻孔预抽瓦斯效率低、预抽时间长及残余瓦斯含量高等问题,研究适用于顺层钻孔的水力冲孔造穴增透技术,并提出分区冲孔造穴方案。现场实践结果表明：采取水力冲孔增透措施后钻孔平均瓦斯抽采浓度达34%,是常规抽采孔的1.9倍,平均瓦斯抽采纯量达2.3 m3/min,是常规抽采孔的6倍,整个瓦斯治理循环时间缩短3 d。     

赵庄矿水力冲孔试验研究

为确保赵庄矿冲孔钻孔合理布置,解决瓦斯抽采空白带问题,通过COMSOL数值模拟软件对不同出煤量钻孔的有效抽采半径进行模拟,并对现场冲孔钻孔影响半径进行考察试验。结果表明:出煤量的增加可有效提高钻孔有效抽采半径,不同出煤量钻孔瓦斯抽采效果的差异性随着抽采时间的延长显著增强。     

双排水力割缝钻孔参数优化研究与应用

为了实现工作面快速消突,提出布置双排瓦斯抽采钻孔,并实施水力割缝。通过数值模拟,研究不同割缝深度、孔间距、布孔方式对抽采效果的影响。结果表明：单孔有效抽采半径随割缝深度的增加而增加,但增速逐渐放缓,根据数据拟合结果,确定割缝深度为1.5 m;双孔抽采时,钻孔间距越小,瓦斯压力越低,最终确定钻孔间距为7 m;正方形布孔和菱形布孔均可以实现消突目的,正方形布孔覆盖面积大,选择该方式。现场试验表明,水力割缝正方形双排钻孔抽采效果良好,可以达到消突的目的。     

低透气性煤层水力冲孔强化增透技术研究

以淮南矿业集团谢桥矿1161(3)工作面煤体瓦斯赋存特性为研究基础,研究获得了水力冲孔所需临界水压值12.6 MPa,进行了设备的选型并实施了水力冲孔强化增透工程试验。冲孔后,干管瓦斯最大抽采浓度87.4%,是水力冲孔措施前的1.92倍;单孔瓦斯抽采纯量最大值0.093 4 m3/min,是原始抽采纯量的7.4倍;以瓦斯抽采率35%作为抽采达标指数,达标所需时间缩短了45.83%。     

赵庄矿冲孔钻孔优化布置与研究

为确保赵庄矿冲孔钻孔合理布置,采用COMSOL数值模拟软件内嵌流固耦合方程,对不同冲孔出煤量的有效抽采半径进行了模拟。结果表明,冲孔出煤量的增加可有效提高钻孔有效抽采半径,瓦斯抽采180 d时,冲孔钻孔每米出煤量为0.50,0.75,1.00 t的有效抽采半径分别为5.3,5.6,6.0 m。不同出煤量钻孔瓦斯抽采效果的差异性随着抽采时间的延长显著增强;钻孔冲出煤量与瓦斯有效抽采半径之间的演变规律呈线性关系。现场冲孔钻孔影响半径考察试验结果表明:现场冲孔出煤困难时,钻孔每米极限出煤量0.75 t的影响半径为5 m。     

水力冲孔卸压增透区域消突技术应用

水力冲孔消突技术工艺简单,安全性高。详细阐述了水力冲孔的基本原理和工艺流程,对比分析了平煤股份八矿己₁₅-14140工作面运输巷底抽巷采取水力冲孔消突措施前后的效果。冲孔后,煤层钻孔瓦斯抽采浓度增大3倍以上,透气性系数增大近10倍,有效提高了巷道掘进速度,保证了矿井的安全生产。     

穿层钻孔水力冲孔消突技术的应用研究

由于薛湖煤矿煤层透气性较低,且原始煤层瓦斯预抽效果较差,抽放达标周期长,为提高突出煤层的透气性,该矿在2306机巷实施了煤层底板穿层钻孔水力冲孔强化瓦斯抽采消突技术,介绍了该项技术的施工工艺、冲孔工艺及冲孔增透瓦斯抽采消突成果。结果表明,该技术有效的增加了煤体的孔隙率,提高了煤体的湿润度、透水性和可塑性,改变了煤体的物理力学特性,瓦斯抽放率得到了较大提高,有效地解决了措施施工和掘进相对集中的问题,为突出矿井的高产高效生产提供了理论依据和实践经验。     

基于鱼骨图模型的露天煤矿高温爆破施工安全研究

为了避免高温爆破施工中的早爆误爆事故,利用鱼骨图模型对施工安全进行了系统研究和分析。首先从"人、机、料、法、环"5个方面充分识别风险因素,接着分析事故发生途径,事故是众多因素共同作用的结果,最后研究风险控制措施,提出从控制装药的高温环境、提高爆破器材的耐热性能和完善施工技术管理措施3个方面共同构筑安全防火墙体系。实践表明,利用鱼骨图模型进行风险识别和风险分析,并按照避免重复投入的原则组合使用一系列风险控制措施,实现了高温爆破施工安全、成本和效率的统筹协调。     

寺家庄矿钻孔水力压裂抽采瓦斯技术研究

水力压裂技术能够在很大程度上增加煤层的透气性,能够达到高效抽采煤层瓦斯,提高抽采瓦斯浓度。针对寺家庄矿煤层透气性系数低、不能满足采掘接替需要的问题,进行了井下钻孔水力压裂抽采瓦斯技术试验,实现了未卸压状态下的煤层增透,提高了煤层瓦斯抽采效率,从根本上消除了该矿煤与瓦斯突出的隐患。     

分支钻孔分段水力压裂技术研究及应用

结合定向钻机施工顶板分支孔及水力压裂大范围增透的优点,从技术改造和装备优选2方面着手,研究形成了顶板走向长钻孔分段水力压裂技术。在五阳煤矿应用效果证明:该技术体系运行稳定、可靠,平均单孔瓦斯抽采纯量提高了2倍以上,抽采浓度提高了30%以上,大幅度提高了煤层瓦斯抽采效果。     

九里山矿水力冲孔有效抽采半径考察研究

九里山针对矿井瓦斯压力大、含量高、透气性差的特征,实施了穿层钻孔水力冲孔增透措施,采用压降法考察实施该措施后的煤层有效抽采半径。结果表明,冲孔强度不小于0.4t/m水力冲孔条件下,预抽180d时钻孔有效抽采半径约为3.98m,335d可将有效抽采半径(3.98m)范围内瓦斯含量抽采至6m^3/t以下。若以180d抽采期进行计算,抽采半径则不应大于3.32m。