平顶山矿区单一突出煤层瓦斯抽采新技术

介绍了平顶山矿区瓦斯赋存规律和瓦斯抽采技术体系,详细阐述了瓦斯抽采技术的研究及应用现状,包括高压水力压裂增透技术、高压水力冲孔防突技术、穿层深孔控制松动爆破防突技术、高压脉冲水射流钻割一体化增透技术、高压磨料射流割缝防突技术、分源抽采综合治理瓦斯技术、气润湿反转法提高瓦斯抽采率和地面钻井抽采技术,上述瓦斯抽采方法的应用有效提高了瓦斯预抽效率,对于煤层瓦斯含量≤10 m3/t、>10～15 m3/t、≥15 m3/t的突出煤层,瓦斯预抽率分别达>20%、>45%、>50%。     

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。     

高压水射流扩孔提高穿层钻孔预抽效果的试验

介绍了高压水射流扩孔技术的工作原理、设备、工艺以及现场试验情况。通过 扩大钻孔的直径,从而达到增加钻孔的煤层暴露面积和卸压范围,增大钻孔抽排瓦斯量,提 高钻孔的抽排效果。高压水射流扩孔为提高低透气性煤层的瓦斯抽放效果和扩大防突措施的 效果提供了一个可行的技术途径。     

水力冲孔快速消突技术的研究与应用

为提高石门揭煤和煤巷快速掘进速度,基于高压水射流破煤原理,研究了水力冲孔卸压增透的防突机理,通过理论分析、实验室研发及工业试验相结合的方法,阐述了水力冲孔的工艺流程及主要设备研发情况,并结合淮南矿区的实际条件,确定了水力冲孔的最佳破煤水压为煤的普氏系数的12~20倍。研究结果表明,在强突出煤层实施水力冲孔技术措施后,煤的弹性潜能得到释放,瓦斯压力梯度降低,有效消除了激发突出的应力,煤层的透气性增强,石门揭煤速度提高4倍,对比不同的防突措施,水力冲孔后煤巷掘进速度提高为原来的3~5倍,是中高压注水的3.3倍、是排放钻孔的2倍。     

高压水射流防治煤与瓦斯突出的数值模拟及分析

我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一,频繁发生的突出事故成为矿工生命安全的主要危害。文章基于RFPA软件建立了高压水射流破煤冲孔的数值模型,并对射流后煤岩的应力变化进行了数值模拟。结果表明,高压水射流冲孔技术能很好地起到煤岩破裂释放瓦斯的效果,达到防治煤与瓦斯突出的目的,具有很好的发展前景。     

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。     

水力冲孔在低透性煤层的理论与试验研究

对水力冲孔技术在某煤矿"三软"低透性煤层的应用进行了理论研究与现场试验。首先对高压水射流破煤理论进行了研究,对高压水射流破煤的各个过程分别进行了探讨,从理论上验证了水力冲孔的卸压增透作用;其次分析了水力冲孔的工艺流程;最后对水力冲孔前后校检率、瓦斯抽放效果、残余瓦斯含量、压力进行了对比验证,水力冲孔措施对于某矿的卸压增透效果明显,对于指导相似矿井的瓦斯抽采消突措施具有参考意义。     

新型高压旋转水射流扩孔钻具的研制及应用

为了有效预防煤与瓦斯突出,根据掘进工作面主要防突措施的优缺点、防治煤与瓦斯突出的技术原理及水力化局部防突措施的机理,研制了回转式高压旋转接头及扩孔喷头,利用钻机带动钻杆进行高压水扩孔。结果表明:新型高压旋转水射流扩孔钻具可以有效提高煤体的力学强度,降低煤体应力集中,提高低透气性煤层的瓦斯抽放效果,促进瓦斯的释放,增强防止煤和瓦斯突出的能力。     

二次异层位综合水力化瓦斯治理技术

针对新安煤矿煤层透气性低,松软破碎且瓦斯抽采衰减快的特点,基于高压水射流在煤岩体中扩展裂隙,改变应力场规律,重点分析了水力化措施瓦斯治理技术的层位影响,固定次序的必要性、优越性,利用顶板水力压裂和底板水力冲孔双重的卸压特征,通过优化设计钻孔参数,执行二次异层位综合水力化瓦斯治理措施,从而快速消突,实现瓦斯抽采达标。     

水力掏槽防突措施的机理研究

工业试验证实水力掏槽防突措施能有效地保证掘进中的施工安全,掏槽后快速消除突出危险,提高突出地段煤巷掘进速度。对水力掏槽措施中的高压水射流、地应力、瓦斯内力等参数进行了分析研究,研究了水力掏槽防突的机理。     

水力冲孔卸压增透区域消突技术应用

文章分析了底板巷水力冲孔消突技术的防突机理,介绍了水力冲孔的工艺流程,提出了"三步抽"的施工工艺。研究表明,采用水力冲孔区域消突措施,可有效的消除突出应力,释放大量瓦斯,大幅度的增加煤层的透气性,起到了综合防突的作用,保障了工作面的安全回采,经济效益和社会效益十分显著。     

二次扩孔水力冲孔瓦斯治理技术效果分析

针对新安煤矿典型的"三软"煤层具有低透气性、坚固性系数小、松软破碎的特性,且瓦斯抽采钻孔塌孔快、抽放效果差的特点,研究了适合新安煤矿突出煤层的水力冲孔工艺,重点分析了二次扩孔改变岩层孔径的情况下,利用高压水射流在煤体中运移规律,改变应力场,增加冲孔出煤量,改善水力冲孔效果。实验结果表明:执行二次扩孔水力化瓦斯治理措施,利用底板水力冲孔的卸压特征,有效地增加冲出煤量,防止憋孔、堵孔,从而快速消突,提高巷道掘进速度。     

高压水射流切缝技术在低透气性突出煤层中的应用

介绍了高压水射流切缝技术在低透气性突出煤层中的应用,证明了高压水射流切缝技术对高瓦斯低透气性突出煤层有着良好的卸压增透防突作用.     

中高压注水在掘进工作面防突中的应用

介绍了在焦作位村矿煤与瓦斯突出危险煤层掘进工作面进行中高压注水综合防突措施应用情况,提出了中高压注水防突措施工艺参数和防突措施的管理手段.     

水力冲孔消突技术在谢桥矿的应用

水力冲孔消突技术工艺简单,安全性高,通过对谢桥矿1161(3)工作面底抽巷的水力冲孔实验进行分析,详细阐述了水力冲孔的基本原理、工艺流程和冲孔设备,并得出了谢桥矿的水力冲孔影响半径.冲孔后瓦斯抽放浓度增大5倍以上,瓦斯流量提高了2～4倍,最高时提高了10倍.     

高压水射流割缝技术在煤巷掘进中的应用

系统的分析了高压水射流割缝技术快速消突的原理,对割缝系统做了简单介绍,确定了有关技术参数,并通过晋家冲煤矿的试验效果分析,表明高压水射流割缝技术是高突煤层中一项行之有效的防突措施,可以实现其快速掘进,具有广阔的应用前景.     

高压水射流破煤机制及技术应用研究

为了研究高压水射流对破煤机制以及对该技术的推广应用,本文以云冈矿为工程背景,通过理论计算、数值模拟、现场试验等技术手段对高压水射流破煤机制及技术应用进行研究。数值模拟表明,随着高压水射流与煤体作用时间的延长,高压水射流在煤体形成的坑底尺寸逐渐变大,随着后续水流的不断增加,能量不断升高,会继续对煤体进行损伤破坏。现场试验表明,钻孔累计抽采瓦斯纯量约为42 598.13 m3,与之前未进行高压水射流冲孔造穴相比,平均瓦斯抽采浓度提高3.2倍,平均抽采纯量提高7.3倍。     

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。     

高压水射流扩孔在石门揭突出危险性煤层中的应用

介绍了高压水射流扩孔的原理、设备及工艺。通过在新庄孜矿-812 m暗副斜井井底车场揭B4煤层的防突措施中应用高压水射流扩孔技术试验,实现了安全揭开具有严重突出危险性的B4煤层,取得了较好的效果。     

高压水射流割缝提高穿层钻孔瓦斯抽放效果的试验

 针对如何解决高瓦斯煤层采掘过程中瓦斯超限的问题,提出了高压水射流割缝提高穿层钻孔瓦斯抽放效果的技术。文章分析了高压水射流割缝对瓦斯的作用机理,介绍了高压水射流割缝系统设备、工艺以及现场试验情况。通过对钻孔进行高压水射流割缝,从而增加了钻孔的煤层暴露面积以及卸压范围,钻孔瓦斯抽放量提高了2倍以上,瓦斯抽放效果有了显著的提高。