松软高突煤层水力冲孔防喷装置的优化与应用

针对松软突出煤层水力冲孔大型喷孔易导致瓦斯超限、严重制约消突进度等问题,结合原防喷装置的应用情况,对防喷腔体、煤水分离器进行了优化改进,结合气水转换器、瓦斯收集器,构筑了防喷孔预控体系。现场应用表明:新型防喷装置的应用杜绝了水力冲孔喷孔导致的回风流瓦斯超限问题,提高了工作效率。     

钻孔施工防喷孔技术在孟津煤矿的应用

孟津煤矿11011首采工作面轨道及胶带巷掘进时,主要采用底板瓦斯抽放巷水力冲孔掩护煤巷掘进防突措施,在底板瓦斯抽放巷内进行水力冲孔过程中,喷孔现象严重,且伴随有大量瓦斯涌出。通过对钻孔施工工艺和防喷孔装置的研究与改进,逐渐摸索出一套适合该矿实际情况的防喷孔技术,应用效果良好。     

防喷孔预控系统在孟津煤矿的应用

针对孟津煤矿松软突出煤层水力冲孔大型喷孔易导致瓦斯超限、严重制约消突进度等问题,结合原防喷装置的应用实践,对防喷腔体、煤水分离器进行了优化改进,加强管理和考核,形成了防喷孔预控系统。现场实践表明:防喷孔预控系统的应用杜绝了水力冲孔喷孔导致的回风流瓦斯超限问题,提高了工作效率,可供类似矿区参考。     

突出煤层钻孔施工防瓦斯超限技术及装备

针对穿层钻孔施工(水力冲孔)期间瓦斯喷孔的问题,分析确定了水力冲孔作业期间容易引起作业空间瓦斯超限的因素,从解决孔口-防喷装置、钻杆-防喷装置、集气箱排渣处、钻杆水尾等关键地点的密封问题入手,研发了孔口防喷装置,并通过分源抽采自动控制解决抽采能力的合理匹配;防喷装置创新性的采用皮垫-毛刷综合密封,起到了良好密封效果;配套设计了瓦斯缓冲装置,能够起到缓冲、储存瓦斯的作用,有效降低防喷装置内瓦斯冲击压力;同时,根据现场反馈情况从尺寸、材料等方面进行不断优化,提高防喷装置的轻便性及耐用性,形成了完善的穿层钻孔施工(水力冲孔)防超限技术及系列化装备。     

水力冲孔技术在煤层中的卸压增透作用试验研究

以突出严重的平煤十二矿己15-17220工作面为试验区,将水力冲孔技术应用于此煤层,同时为了防止水力冲孔施工过程中的喷孔现场,采用隔断掩护递进式的施工方案。试验结果表明:在己15-17220工作面进行水力冲孔后,不仅残存瓦斯量和瓦斯压力、工作面瓦斯涌出量等校检指标未出现超标情况,而且卸压增透作用明显,瓦斯抽采纯量和抽采浓度大幅度提升,水力冲孔技术起到了较好的综合防突和增透作用。     

千米钻孔打钻防喷孔装置在双柳煤矿瓦斯抽采中的应用

在突出矿井施工钻孔经常会遇到瓦斯喷孔现象,瓦斯喷孔是突出矿井钻孔施工过程中经常发生的一种瓦斯事故,钻孔施工过程中的喷孔现象不仅仅会造成瓦斯超限,而且会对钻孔施工人员生命安全造成严重威胁,危害矿井安全生产。为减小对突出矿井钻孔喷孔的危害,设计了一种防喷孔装置,该装置主要构成部分包括封孔套管、孔口多通装置、煤气分离装置、防喷抽采管、三通排渣装置等。使用这套装置后,打钻过程中排放的水、气、渣得到有效分离。在双柳煤矿千米钻机采用该防喷孔装置后,由喷孔引发的瓦斯超限事故基本没有再发生,保障了双柳煤矿的安全生产。     

大容量高强度瓦斯防喷装置的应用

针对梁北矿穿层钻孔施工和水力扩孔施工过程中的瓦斯喷孔问题,参考其他矿井的防喷装置,根据该矿瓦斯喷孔强度大、喷孔时机不可控等实际条件对防喷装置进行了改进,制成了大容量高强度瓦斯防喷装置系统。解决了穿层钻孔施工和水力扩孔施工期间瓦斯突喷及喷孔量大,导致瓦斯超限难控制等系列问题,有效地改进了井下作业环境,增加了安全系数。总结了该防喷装置的优缺点,提出了需进一步改进的地方。     

钻孔防喷系统的研究与应用

井下水力化措施常导致喷孔现象发生,为有效预防贵州地区6对矿井钻孔施工时喷孔问题,提高施工的安全系数,对防喷装置进行了研究。提出了铺设专用防喷管路,充分发挥骨架风筒导风作用,同时采取增加钻孔直径、升级瓦斯抽采系统能力、优化冲孔系统等措施。通过改进措施,瓦斯超限次数减少70%以上,超限时间也明显缩短。     

瓦斯抽采钻孔施工用防喷孔口装置

瓦斯喷孔是高瓦斯突出矿井中一种常见的瓦斯事故,瓦斯喷孔时大量瓦斯在压力状态下从煤岩裂缝中涌出,不仅影响正常的钻孔施工,而且可能造成人身伤害。为防止钻孔施工过程中瓦斯喷孔造成的影响和伤害,采用防喷孔口装置来解决突出煤层由于瓦斯含量高造成的喷孔伤人事故。该装置主要由孔口多通装置、气水分离装置、储煤装置和固孔管4个部分构成,介绍了该装置的应用原理和安装流程,并通过具体的案例分析其应用效果。     

水力冲孔技术在严重突出煤层中的应用

分析了掘进工作面各种防突措施的优缺点,研究了水力冲孔技术的防突机理,阐述了水力冲孔的工艺流程.研究表明,在严重突出矿井采用水力冲孔措施,可有效地消除激发突出的应力,大幅度地释放煤体中的瓦斯,增大了煤体抑制突出的阻力,很好地起到了综合防突的作用,且提高巷道掘进速度2～3倍.     

穿层预抽钻孔喷孔原因及防治技术研究与应用

针对突出煤层穿层钻孔施工过程中频繁发生喷孔而发生瓦斯超限现象,分析了发生喷孔的原因,针对喷孔的类型和强弱程度,采用全封闭式三防装置、钻尾抽采、防延时喷孔等综合措施,杜绝穿层钻孔喷孔造成的瓦斯超限,实现安全施工。     

深部低透气性煤层水力冲孔措施防突机理分析

针对淮南矿区谢桥、潘三等矿开展的水力冲孔消突试验,利用数值模拟软件ANSYS对水力冲孔措施前后所形成的孔洞进行了模拟解算;定量分析了冲孔前后孔洞周围煤体应力、应变和位移的变化情况,并结合现场实际对水力冲孔措施的防突机理进行了分析,结果表明：在深部无保护层可采的低透气性突出煤层中采用水力冲孔措施后,冲孔后的瓦斯浓度不仅比冲孔前提高了50％左右,而且抽放浓度和抽放瓦斯纯流量也增加了3倍左右,大幅提高了煤层的瓦斯抽放效率,降低了煤体的弹性潜能和瓦斯潜能等突出潜能,减少了煤层的突出危险性。     

水力冲孔技术在平煤八矿瓦斯卸压抽采的应用

为了有效预防平煤八矿己_(15)-14140工作面煤与瓦斯突出灾害的发生,采用水力冲孔技术进行煤层瓦斯卸压抽采治理,并重点分析了水力冲孔前后瓦斯涌出初速度q和钻屑量S值、瓦斯压力、瓦斯流量、煤层透气性系数等参数的变化规律。     

冲煤率对煤层卸压增透及瓦斯抽采的影响规律研究

合理确定水力冲孔冲煤率,是保障水力冲孔措施取得良好卸压增透效果的关键,对指导不同煤层瓦斯赋存条件下,煤层瓦斯在规定预抽期内实现抽采达标具有重要意义。根据孟津煤矿的煤层瓦斯地质条件,运用数值模拟和现场试验的手段,研究了冲煤率对煤层卸压增透及瓦斯抽采效果的影响规律。结果表明：水力冲孔技术能够有效提高钻孔周围煤体的卸压范围,且随着冲煤率的增大,钻孔间煤体所处的应力状态,由邻近钻孔煤体处于卸压区、中部煤体处于增压区,逐渐过渡至两钻孔间所有煤体均处于卸压区。水力冲孔冲煤率越高,钻孔间煤体的卸压程度越大,引起煤体渗透率呈数量级的增大,邻近钻孔煤体的渗透率增大了上千倍,从而造成了抽采后煤层瓦斯含量的降低幅度越大,煤层瓦斯的预抽效果越好。应根据煤层的瓦斯赋存条件,选择合理水力冲孔冲煤率的煤层瓦斯预抽方案,对于厚煤区和瓦斯富集区,应加大水力冲孔冲煤率。采用预抽—水力冲孔—2次抽采的工序,可降低冲孔前钻孔周围煤体的瓦斯含量和瓦斯压力,使得水力冲孔期间钻孔发生喷孔的次数及强度显著降低,利于防治水力冲孔时发生喷孔及瓦斯的异常涌出。预抽时间越长,煤层的残余瓦斯含量越低,但随着抽采时长的增大,煤层残余瓦斯含量的降...     

严重突出煤层穿层钻孔“钻冲筛运”一体化瓦斯治理技术研究与应用

鹤煤公司八矿地质构造复杂、断层褶曲发育,尤其井田深部断层多,并且煤层透气性低且松软,打钻塌孔、喷孔严重,瓦斯抽放效果不好,给煤炭开采和瓦斯综合治理带来了困难。针对鹤煤公司八矿穿层钻孔瓦斯治理技术措施进行井下现场探索与研究,通过在3205底抽巷经过多次技术方案论证、实践,摸索出一套钻冲筛运一体化整套技术流程,并分析高压水力冲孔瓦斯涌出特征、有效影响半径。通过采用高压水力冲孔、振动筛选、转载装运,提高了水力冲孔效果和效率,改善了工作环境。     

水力冲孔增透卸压技术在鹤煤六矿的应用研究

鹤煤六矿为严重的煤与瓦斯突出矿井,亟待解决突出煤层煤巷快速掘进问题,通过介绍水力冲孔技术原理、工艺,结合矿井2145地区瓦斯地质条件,在井下2145底抽巷应用研究水力冲孔防治煤与瓦斯突出技术,有效解放了2145下顺槽煤层瓦斯,通过水力冲孔前后煤巷单进、瓦斯参数对比,应用水力冲孔技术有效增加了煤层透气性、瓦斯抽采浓度和抽采纯量,提高煤巷单进,抽采、消突效果显著,有显著的推广应用价值,可供类似条件下的突出矿井防突工作提供借鉴。     

底板巷穿层钻孔水力冲孔防突技术

针对新安矿14211运输巷掘进过程中面临的煤与瓦斯突出问题,为了研究和确定适合新安煤田三软煤层赋存特点的水力冲孔工艺和消突评价体系,使其快速消除工作面突出危险性,提高煤巷掘进速度,采用底板巷穿层钻孔水力冲孔防突措施,按照考察出的冲孔影响半径均匀布置钻孔,排出部分煤体和瓦斯,使煤体卸压增透.试验结果表明,底板巷穿层水力冲...     

高压水射流卸压增透瓦斯治理技术研究与应用

为提高石门揭煤区域瓦斯治理钻孔的抽采浓度和抽放量,减少突出煤层预抽时间,基于高压水射流破煤原理,论述了高压水射流冲孔卸压增透的防突机理,阐述了高压水射流冲孔的瓦斯治理效果。结果表明,煤层实施水力冲孔措施后,煤的弹性潜能得到了释放,有效消除激发突出的应力,具有较好的卸压增透效果,提高了抽采瓦斯浓度和抽放量,实现了安全快速的区域消突。本文介绍了高压水射流卸压增透瓦斯治理技术在新集一矿-700 m中央行人暗斜井的应用情况。     

采用综合防突措施揭开煤层石门

东林煤矿用综合方法揭开煤层石门,其措施是:①水力冲孔;冲孔原则是先边缘后中间,冲孔时喷孔程度强弱与冲孔前后、钻孔所在位置、冲孔时间长短有关。经过喷孔的钻孔瓦斯压力大幅度下降而达到卸压目的。②金属骨架措施可防止喷孔后石门两帮或上方煤层抽顶而发生的动力现象。为了安全可靠揭开煤层采用深孔爆破方法。     

穿层钻孔高压水力扩孔防治瓦斯超限技术研究与应用

针对在低透、破碎且松软煤层中水力扩孔作业瓦斯超限的问题,开展穿层钻孔高压水力扩孔防治瓦斯超限技术的研究与应用。现场试验表明,水力扩孔作业超限瓦斯主要来源于赋存变化导致的瓦斯大量释放、钻孔堵塞集聚的瓦斯突然释放等,通过调节区域供风量、改进施工工艺、控制出渣速率、采用防喷孔装置等方法,能有效控制水力扩孔期间的瓦斯超限频率及幅度。