提高矿井瓦斯抽放率的一种新技术

为提高坚硬低透气难抽煤层瓦斯抽放率,研究应用裁剪脉冲加载法,调整脉冲荷载,即采用钻孔有控爆破致裂技术产生适当数目的孔边裂纹。而裂纹数目主要与压力脉冲上升时间、钻孔直径和周围介质中膨胀波传播速度相关。在论述裁剪脉冲法的理论、原理及产生适当裂纹数目机理的基础上,将钻孔有控爆破致裂技术应用于现场,并确定出最佳致裂爆破参数。经现场瓦斯压力、流量等参数的对比试验测定,证明了钻孔有控爆破致裂技术,使煤层瓦斯涌出量（抽放率）提高３倍左右。     

低透气性高瓦斯煤层CO2相变致裂强化增透技术

如何提高煤层透气性是低透气性高瓦斯矿井煤与瓦斯安全高效共采的关键.本文基于液态CO_2相变致裂工作原理,分析了爆破煤岩致裂与增透机理.结合陕西蒋家河煤矿ZF201工作面低透气性高瓦斯煤层地质生产条件,进行了爆破钻孔设计,确定了合理爆破有效影响半径等工艺参数.现场试验结果表明,采用液态CO_2爆破致裂增透技术后,提高瓦斯抽采纯量1.71倍,共抽采瓦斯105.4万m3,瓦斯抽采率提高到38.9%,促进了低透气性高瓦斯煤层工作面煤与瓦斯安全高效共采.     

深孔控制预裂爆破技术在高瓦斯矿井的应用

高瓦斯矿井的瓦斯抽放是煤矿瓦斯防治的关键措施,利用深孔控制预裂爆破技术增加煤层透气性,提高瓦斯抽采效果。本文介绍了李雅庄煤矿的现场应用情况及采取的针对性措施,为此项技术在同类型矿井的应用提供重要参考。     

深孔控制预裂爆破增透试验研究

为增加煤层透气性、提高瓦斯抽采效率,试验研究了深孔控制预裂爆破技术。介绍了深孔控制预裂爆破的增透机理及效果考察方案,从钻孔瓦斯抽采量、钻孔附近煤体透气性系数、百米钻孔瓦斯流量、百米钻孔瓦斯抽采率和工作面掘进速度等方面,现场考察、比较了预裂抽放钻孔、普通顺层预抽钻孔的抽采效果,结果表明:实施深孔控制预裂爆破措施后,前12天钻孔瓦斯抽采量明显增加,煤层透气性系数增加了6.9倍,百米钻孔瓦斯流量提高了4.218倍,百米钻孔瓦斯抽采率提高了1.88倍,工作面掘进速度有了明显的提高。     

煤层液态CO2相变致裂增透技术试验研究

液态 CO２ 相变致裂煤层增透技术可以有效解决煤层渗透性差、瓦斯抽采率低等难题.以长治矿区３号煤层为工程背景,通过理论分析导向裂隙、初始裂隙和裂隙扩展３个阶段的裂隙区半径,利用数值模拟研究单孔、多孔以及不同钻孔间距下的液态 CO２ 相变致裂低透气煤层裂隙扩展规律,并进行 了 现 场 工 业 性 试 验.研 究 结 果 表 明:单 孔 液 态CO２ 相变致裂爆破煤层的最大破坏范围为６m,爆破孔中间设置空孔可以扩大相变爆破致裂的破坏范围;实施液态CO２相变致裂技术后,３号煤层平均瓦斯抽采率由０．５７％增加到０．９２％,单孔瓦斯抽采率提高了１．２５~２．９１倍,瓦斯抽采率明显提升.该研究为液态 CO２ 相变致裂煤层增透技术提供 了理论依据和现场指导.     

煤巷掘进爆破致裂增透高效消突技术实践

为解决兴发煤矿M16煤层采掘工作面瓦斯抽采周期长的问题,提出采取爆破致裂增透技术,提高矿井瓦斯抽采效率。现场研究表明:当抽采主管路中瓦斯浓度下降到6%时,通过实施二氧化碳爆破致裂增透措施,抽采主管路中瓦斯浓度最大提高到了18%,增加3倍,抽采时间缩短20天,实现安全、高效消突。     

漳村矿2306工作面预裂爆破增透预抽钻孔松动半径试验

漳村煤矿为高瓦斯矿井,由于煤层的低透气性导致瓦斯抽采率偏低,造成回采安全隐患,因此在该矿采用深孔控制预裂爆破技术对煤层卸压增透。提出了漳村煤矿2306工作面井下煤层深孔预裂爆破增透工艺,并在现场选取控制孔与爆破孔不同钻孔间距进行爆破试验,研究发现预裂爆破在2306工作面能够起到有效增透作用,瓦斯浓度比未爆破位置煤层最大能提高3倍,抽采纯量最大提高4倍,瓦斯抽采量显著增大,当控制孔与爆破孔间距4 m时瓦斯抽采量最大且衰减最慢,抽采效果最好,因此4 m是漳村矿2306工作面的松动爆破半径。     

深孔控制预裂爆破强化抽放瓦斯技术研究与应用

针对平顶山煤业集团五矿开采的己组煤层瓦斯大、煤质软、低透气性的特点,提出采用深孔控制预裂爆破技术强化抽放瓦斯的方案,详细分析了深孔控制预裂爆破的爆破机理,根据理论分析和试验研究确定了合理的爆破工艺参数,通过工业试验及效果检验证明了深孔控制预裂爆破技术可以大大提高煤层的透气性,从而提高煤层的瓦斯抽放效率。     

深孔控制预裂爆破提高瓦斯抽放效率

瓦斯抽放是解决矿井瓦斯灾害事故的行之有效的措施,决定瓦斯抽放效果的关键是煤层的透气性系数,采用深孔控制预裂爆破的方法,增加煤体的裂隙长度和范围,以提高煤层透气性系数,减少抽放阻力,从而提高瓦斯的抽放效率.     

提高煤层透气性的理论研究

为提高煤化程度高、低透气性难抽放的焦煤瓦斯抽放率,论文研究应用水压致裂和爆破致裂技术,可产生适当数目的孔边裂纹和贯通裂纹,实验发现钻孔周围的裂纹数目、几何形态、连通状况等与致裂压力、煤岩体力学性质、应力分布、钻孔直径和周围介质中膨胀波传播速度相关,借助钻孔水压致裂和爆破致裂技术可以提高煤层透气性。     

长钻孔控制预裂爆破抽放煤层瓦斯的实践研究

文章通过对长钻孔控制预裂爆破抽放高瓦斯煤层瓦斯的效果考察与分析,证实了该技术在鹤壁矿区煤层瓦斯抽放中的推广价值,并初步确定了在鹤壁矿区现有煤层条件下较为合理的预裂爆破参数和抽放参数。     

裂纹闭合对高压空气爆破冲击煤体瓦斯抽采效果影响

鉴于高压空气爆破冲击煤体过程中裂纹闭合对瓦斯抽采效果的影响,基于能量和弹性理论,对裂纹闭合的长度进行分析计算,得到了闭合区域位置在距离爆破孔3.8 m。通过在丁集煤矿进行井下现场试验,结果表明:裂纹的闭合对该区域的瓦斯抽采影响表现为闭合区域瓦斯的涌出量增幅变小;在距离爆破孔1.0~4.0 m的区域内,随着距离爆破孔距离的增加观测孔瓦斯的涌出量增幅先增大后减小;在距离爆破孔1.8~2.5 m的区域内,瓦斯涌出量增幅最大;在距离爆破孔4.0 m区域,瓦斯涌出量增幅最小,接近裂纹闭合区域。理论计算和现场试验具有良好的一致性。     

矿用注浆封孔器的研制及应用

针对煤矿井下瓦斯抽放钻孔封孔质量差的现状,平煤十二矿大胆尝试,经过技术研究及工业性实施,最终完成了矿用注浆封孔器的研制开发,该项设备结构简单,操作过程简便可以满足不同孔径瓦斯抽放钻孔的封孔需求,具有普遍使用性,值得在全国煤炭系统推广应用。     

松动爆破作用下的瓦斯抽采效率研究

针对象山煤矿掘进面煤层透气性差、瓦斯涌出量大难题,基于21301掘进迎头地质条件和数值模型试验,开展了松动爆破作用下煤层力学响应与瓦斯抽采效率研究。在瓦斯抽采气-固耦合理论基础上,借助有限元软件分析了爆破后煤层渗透率、瓦斯压力变化规律。数值模型结果表明：在爆破动载荷作用下,煤层的塑性破坏极大的提高了自身的渗透性能。环绕爆破钻孔所产生的高渗透性区域,促使瓦斯向抽采钻孔内快速转移,达到降低瓦斯含量的目的。与现场所收集瓦斯累计流量相对比,验证了松动爆破耦合模型的合理性,最终污风内瓦斯浓度在0.4%。     

实施综合抽放提高瓦斯抽放率

结合白皎矿的瓦斯抽放实践，论述了根据瓦斯的不同来源和具体开采技术条件，因地制宜地进行综合抽放，是减少高瓦斯工作面瓦斯超限次数、提高抽放率的重要途径，也是今后矿井瓦斯抽放的发展趋势。     

穿层深孔控制爆破防治冲击型突出研究

针对具有严重煤与瓦斯突出和冲击地压危险的煤层巷道掘进过程中,煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限,掘进速度缓慢等问题,提出了穿层深孔控制爆破防治技术,研究了穿层深孔控制爆破技术的作用机理,对穿层深孔控制爆破进行了数值模拟研究,分析了爆破过程中煤、岩的压力变化情况和爆破影响范围,确定了巷道钻孔松动爆破卸压技术参数和施工工艺.实验结果表明:利用瓦斯抽排巷道对掘进煤层进行打钻和松动爆破,在一定范围使突出煤层卸压、排放瓦斯,可使原始高地应力场发生改变,并沿巷道掘进方向向前方煤体和机巷两帮深部转移,同时提高煤层透气性,使高压瓦斯加速排放,减少了突出势能,有效防治了煤与瓦斯突出和冲击地压,具有重要理论和实际价值.     

本煤层抽放治理采面瓦斯技术在东海矿的应用

介绍了利用风煤钻施工钻孔,在采场动压作用下煤体产生裂隙释放瓦斯,然后利用抽排设施抽放瓦斯,治理采面局部高瓦斯区域的方法。     

中深孔全断面切缝管定向断裂爆破技术应用研

分析了切缝管定向断裂爆破裂纹的形成与扩展机理,在切缝处应力集中和压力差共同作用下形成初始裂纹,而后的裂纹扩展经历了切向拉伸应力作用下的扩展阶段、爆生气体驱动压力作用下裂纹稳态扩展和爆生气体驱动下的宏观裂纹扩展3个阶段。在理论分析的基础上结合工程实际,提出了切缝管药包定向断裂复合楔形掏槽爆破和周边孔切缝管药包定向断裂爆破技术。现场应用效果表明：切缝管爆破可提高炮孔利用率和眼痕率,降低爆破对围岩的扰动损伤,改善掏槽爆破和周边爆破效果,有利于提高巷道掘进速度。     

本层采空区瓦斯释放的应用

针对低瓦斯炮采工作面上隅角瓦斯治理,利用本层上采空区泄压释放,进行尝试实验,效果明显。在瓦斯涌出较小的采煤工作面,在不必钻孔抽放瓦斯的前提下,有一定的应用性。