穿层钻孔预抽煤层瓦斯水力增透关键技术研究

高瓦斯突出煤层预抽瓦斯消突是突出矿井煤巷掘进前的主要技术措施。由于我国煤矿煤层透气性低,原始煤层预抽煤层瓦斯效果差,抽放时间长,为提高低透气性高瓦斯突出煤层的瓦斯抽采效果,在振兴二矿11031下副巷底抽巷对比非增透区试验考察了水力冲孔增透区、水力冲孔+压裂增透区预抽瓦斯效果。试验结果表明,实施水力增透措施后,有效扩大了钻孔抽采瓦斯影响半径,提高了煤层的透气性,增加了瓦斯抽采量,区域瓦斯治理效果明显。     

水力冲孔有效影响半径的数值模拟研究

水力冲孔有效影响半径是水力冲孔布孔方案设计的重要基础参数,采用Comsol Multiphysics的Solid module and Darcy module建立了水力冲孔煤层瓦斯应力渗流耦合模型,以国内某矿井煤层赋存条件为原型,模拟研究了不同冲出煤量、不同抽采时间条件下的瓦斯压力分布规律特征,确定了水力冲孔有效影响半径与冲出煤量、抽采时间的相关关系,为该矿井水力冲孔的布孔方案设计提供了重要理论依据。     

松软特厚煤层区域穿层钻孔风动卸煤消突效果分析

针对超化矿区域煤层厚度大,煤质松软,采用水力冲孔措施消突效果差的现状,通过分析采用风动卸煤措施与水力冲孔措施后钻孔卸煤量、瓦斯抽采浓度和抽采量的差异,结果表明:利用风动卸煤措施后单孔平均卸煤量和单位时间卸煤量为水力冲孔措施钻孔的2.55倍、3.63倍, 钻孔施工班时仅为水力冲孔的0.7倍;瓦斯有效抽采时间增加12%,单孔瓦斯抽采量大幅度提升,有效的降低煤层瓦斯含量达到了理想的卸煤增透消除煤层突出危险性的效果.     

低透气性煤层水力冲孔增透合理冲孔煤量的确定

水力冲孔是低透气性煤层普遍采用的卸压增透措施,合理确定钻孔的冲孔煤量,能够有效保证冲孔区域的瓦斯抽采浓度,加快瓦斯抽采达标速度。针对现场应用水力冲孔增透措施后瓦斯抽采方面存在的问题及对煤巷掘进产生的影响进行分析,探讨了水力冲孔增透合理冲孔煤量的确定方法,进一步指导低透气性煤层瓦斯治理工作。     

底板岩巷水力冲孔防突技术的研究

以孟津煤矿12011轨道底板巷为研究对象,分析钻孔布置、出煤量以及封孔工艺对防突效果的影响,采用底板巷水力冲孔技术降低煤层瓦斯含量,改变煤体应力分布的防突措施。实验结果表明,底板巷水力冲孔大大提高煤巷掘进速度,实现矿井掘、采、抽平衡。     

穿层高压水力冲孔造穴增透消突技术探讨

为了实现煤巷高效安全掘进,在玉溪煤矿中央辅助运输大巷进行了穿层高压水力冲孔造穴技术试验。试验结果表明,水力冲孔造穴对煤层瓦斯快速抽采和煤层卸压消突效果显著,钻孔抽采瓦斯量提高了7到15倍,冲出的软煤达到2~2.5 t。     

潘三矿13-1煤层水力冲孔试验研究

为考察潘三矿13-1突出煤层水力冲孔技术措施的消突效果,基于13-1煤层的赋存条件,介绍了潘三矿-650 m东四运输大巷利用穿层钻孔进行水力冲孔试验的过程,研究了水力冲孔的冲出煤量、风流中瓦斯浓度、考察孔瓦斯流量、瓦斯抽采半径和冲孔前后瓦斯抽采流量变化等5个方面。结果表明:在单孔每米冲出煤量达到2.0~3.0 t时,13-1煤层瓦斯抽采半径达到4.5 m,考察孔瓦斯流量为冲孔前的10倍以上,瓦斯流量衰减系数仅为冲孔前的30%,在冲孔控制区域内煤体得到卸压,煤层瓦斯含量降低了近70%,释放了煤层的突出潜能,取得了明显的卸压增透效果。     

松软低透煤层煤与瓦斯突出综合防治技术

在分析河南首山一矿松软低透煤层特点的基础上,提出了底抽巷预抽煤层瓦斯、水力压裂技术及一系列防治煤与瓦斯突出技术措施,通过现场的实际应用,瓦斯抽采效率明显提高并起到了良好的防突效果,达到了安全高效生产,对此条件下的矿井防突工作提供了借鉴和指导。     

张集矿北区17216底抽巷水力冲孔技术实践

介绍了水力冲孔的原理及方法,在张集矿北区17216底抽巷水力冲孔的现场试验的基础上,考察了水力冲孔前后瓦斯压力的变化,以及抽采率和抽放浓度的变化。研究表明,突出煤层中应用水力冲孔技术,可以很好地释放煤层地应力,增加煤层透气性,提高瓦斯抽放率,有效防止煤与瓦斯突出。     

水力冲孔增透技术在提高煤层瓦斯抽采效率方面的应用

为解决突出煤层低透气性导致的瓦斯抽采达标时间长的问题，以山西某矿2号煤层煤巷掘进工作面的超前瓦斯预抽为工程背景，采用水力冲孔增透技术对前方煤体瓦斯进行强化抽采。结果表明，采取水力冲孔增透技术钻孔的瓦斯抽采浓度明显高于普通钻孔，平均单孔抽采纯量均保持在普通钻孔的3倍以上；煤巷掘进期间的钻孔瓦斯解吸指标K₁值明显小于未实施水力冲孔措施的指标，水力冲孔增透技术能有效提高煤层透气性，从而大大提高煤层瓦斯抽采效率。     

瓦斯防治技术措施应用实践

作为煤与瓦斯突出矿井,聚隆矿业公司不断学习、研究和应用瓦斯治理技术,完善瓦斯抽采系统和瓦斯抽采监测系统,在煤巷掘进工作面采取顺层钻孔预抽煤层条带瓦斯区域的防突措施,大力推行打钻与瓦斯抽采精细化管理,采用打钻成套技术,优化打钻工艺,实现操作工序标准化,有效消除了煤与瓦斯突出危险,防止了瓦斯事故,保证了矿井安全生产。     

底抽巷超前水力冲孔技术在煤巷防突及快速掘进的试验

以寺家庄矿高突松软低渗煤层为研究背景,揭示了掘进面前方煤体分区特征与水力冲孔应力分布、渗透率演化特征关系,结合"以岩保煤"瓦斯治理措施,在瓦斯解析指标K1值频繁超标条件下,在底抽巷施工超前水力冲孔进行现场试验。结果表明,底抽巷超前水力冲孔能够在短时间内大幅度提高瓦斯抽采量,降低煤巷掘进面前方瓦斯压力梯度,瓦斯解析指标超标率下降37.7个百分点,煤巷月进尺提高0.8倍,达到了快速、安全掘进的目的。     

水力增透强化抽放快速揭煤技术

义煤集团公司新义煤矿主采的二1煤层属缓倾斜严重突出危险煤层。在石门揭煤过程中,通过选择合理的安全岩柱、水力冲孔参数,采取钻场水力冲孔抽放瓦斯防突措施,实现了巷道快速安全揭煤,确保了矿井的安全生产。     

豫西构造软煤穿层钻孔水力压裂增透技术应用

豫西矿区主采二1煤属典型三软不稳定煤层,透气性极低,属极难抽采煤层,大多矿井属单一煤层开采,不具备开采保护层条件,常规的预抽瓦斯技术虽然能解决一定的问题,但抽采效果不理想,抽采后突出危险性仍然很高,必须采取一定的卸压增透措施来提高煤层的透气性系数。为提高松软、突出煤层的瓦斯抽采效果,在大平煤矿21121底抽巷开展了底板岩巷穿层钻孔水力压裂增透技术试验。试验结果表明:水力压裂有效提高了煤层透气性,提高了矿井瓦斯抽采效果,消除了突出煤层煤巷掘进期间的突出威胁,加快了掘进速度。     

水力冲孔增透技术的研究与应用

为了降低矿井消突成本,提高瓦斯抽采钻孔效率,缩短瓦斯抽采时间,以大淑村矿172107底抽巷穿层预抽钻孔为研究背景,对高瓦斯、低透气性煤层采取水力冲孔增透技术进行了研究并展开了现场应用。应用结果表明,在三采区皮带下山石门揭煤工作面预抽煤层瓦斯钻孔采用水力冲孔增透技术后,在保证安全揭煤的前提下,加快了石门揭煤的速度,解决了工作面接替紧张的局面,保证了矿井的采掘平衡,缩短了瓦斯抽采时间。因此,该方法对煤层安全高效开采具有十分重要的意义。     

软分层水力冲孔掏煤防突技术试验研究

为了消除煤层突出危险，增加煤层的透气性，提高瓦斯抽采效率，对胡底煤矿1305底抽巷进行软分层水力冲孔掏煤试验，考察冲出煤量和区域消突效果，并进行了对比分析。试验结果表明，软分层水力冲孔掏煤技术可行，能有效消除煤层突出危险，增加煤层透气性，提高瓦斯抽采效率，实现工作面安全快速掘进和回采。     

下向穿层钻孔水力冲孔卸压增透强化抽采瓦斯技术研究

为提高预抽煤层瓦斯消突效果,本文试验了下向穿层钻孔卸压增透强化抽采技术,并在高抽巷区域预抽钻孔中进行了实践。水力冲孔实施后,钻孔的卸压影响范围增大,钻孔周围的煤体变形和透气性增大,抽采瓦斯效果显著提高。对比水力冲孔前后的钻孔瓦斯压力和抽采量变化表明,水力冲孔影响半径达到10m,有效影响半径大于5m。与水力冲孔钻孔平距2.5m抽采孔,瓦斯抽采纯量增大4.25倍,平距5m~6m抽采孔瓦斯抽采纯量增大1.5倍。水力冲孔卸压增透强化抽采技术卸压增透范围大,提高抽采效果显著,为高突煤层预抽消突提供了一种行之有效的方法,值得在低透气性高瓦斯突出煤层消突实践中推广应用。     

大直径长钻孔消突技术在丁集矿煤巷掘进中的应用

通过对丁集矿打钻情况的研究与瓦斯抽采量的测量,针对高瓦斯突出煤层煤巷掘进过程中易发生煤与瓦斯突出等问题,提出并实施大直径长钻孔抽放瓦斯技术,总结钻孔孔径、孔深以及抽采压力等的较优值,提高了煤与瓦斯突出矿井消突效率,促进了掘进,确保了矿井安全高效生产。     

水力冲孔增透技术在三软煤层煤与瓦斯突出防治中的应用

登封东部矿区的煤与瓦斯突出矿井没有开采保护层的条件,只能布置底抽巷、施工穿层钻孔来抽采二₁煤层瓦斯。为了提高二₁煤层的透气性系数,采用水力冲孔（割缝）技术措施,在实施水力增透措施中,应合理确定工作水压、每米出煤量以及冲孔有效影响半径,以达到较好的卸压增透效果。     

突出矿井水力压裂增透技术应用研究

针对煤与瓦斯突出矿井煤层透气性差、瓦斯较难抽采的现状,为提高突出矿井的抽采效果,改善矿井抽掘采衔接紧张的局面,提出采用水力压裂增透技术,结合保安矿现场实际考察应用情况,详细介绍了适用于矿井的水力压裂工艺流程及参数。现场实践表明,水力压裂后,掘进条带区域的煤层瓦斯抽采纯量相比原始未压裂煤体的瓦斯抽采纯量提高1倍以上,煤层透气性系数相比原始煤层透气性系数提高8倍以上。水力压裂技术可精准提高矿井煤层的透气性,增大瓦斯抽采浓度和抽采量,大大缩短了瓦斯预抽时间,可进一步提升瓦斯抽采钻孔的抽采能力,有效缩短抽采达标时间,为采煤工作面本煤层预抽提供了瓦斯抽采空间,解决了矿井抽掘采衔接紧张问题,可为相似地质条件矿井提供参考。