突出煤层掘进面防突技术研究

掘进面防突一直是矿山安全生产的一项重要工作,突出煤层的巷道掘进更是防突工作的重中之重。松河矿井通过采取布置瓦斯抽放专用巷和区域性预抽煤层瓦斯等综合防突措施,有效地消除了煤层的突出危险性,对于局部存在危险地点又布置短钻孔进行瓦斯抽放,最终解决了突出煤层掘进面的煤与瓦斯突出问题,实现了安全掘进的目标。     

单一突出煤层防突技术研究现状与评价

煤与瓦斯突出防治是煤矿安全生产工作的重点,针对单一突出煤层的煤与瓦斯突出防治问题,介绍了煤与瓦斯突出防治常规技术,并对其优缺点进行分析,为煤矿瓦斯治理技术的选择提供了参考依据。通过文献研究了单一低渗突出煤层的瓦斯治理新技术进展,认为水力扰动瓦斯抽采技术是今后瓦斯治理工作的研究方向之一。现场实测了大量煤层基础数据,并通过朗格缪尔方程反算出瓦斯含量。研究表明:河南省规定煤层瓦斯压力和瓦斯含量必须分别降至0.6 MPa和6 m³/t以下才能进行采掘作业是正确的,对这2种指标的严格要求更好地保证了煤矿的生产安全,各煤炭企业应积极响应并实践这项规定。     

三软突出煤层区域防突技术研究

为了有效防治三软突出煤层突出危险性,对大平煤矿21采区煤层采取区域防治煤与瓦斯突出措施,利用底板抽放巷施工穿层预抽钻孔以及水力冲孔措施,提前对煤巷掘进工作面掘进区域煤层瓦斯进行预抽,降低了突出危险掘进面的突出危险性,保证了安全掘进,有效提高了突出危险掘进工作面的单进水平。     

煤与瓦斯突出综合预警技术在演马庄矿应用研究

针对目前预警系统的指标单一、不连续、局部性等特点,开发了以计算机技术为平台的一套综合预警系统,结合目标矿井的突出特点,构建煤与瓦斯突出预警指标体系,实现了矿井煤与瓦斯突出危险的动态的、全面的监测预警,并在演马庄矿进行了现场试验研究,应用效果显著。     

煤与瓦斯突出煤层巷道掘进工作面综合防突技术

本文阐述了掘进工作面瓦斯预抽、超前卸压孔、高压注水、震动放炮相结合的综合防突技术,并结合在新景矿芦南二区3#煤层煤巷掘进中的效果检验,阐述应用综合防突技术措施在煤与瓦斯突出煤层巷道掘进中的作用,对煤与瓦斯突出煤层巷道快速掘进具有指导意义。     

突出煤层回采防突和瓦斯综合治理

滴道煤矿立井设计生产能力60万t,核定生产能力40万t,开采煤层都是严重突出煤层,128采煤工作面通过本层抽放,工作面风煤钻长孔及“四位一体”联合防治突出措施及风排,顶板高抽孔抽放,上隅角抽放综合治理瓦斯达到“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针确保安全生产。     

以压出为主的突出煤层防突措施探索与应用

介绍了平煤集团公司四矿对以频繁压出为主的低透气突出煤层回采时防治煤与瓦斯突出的方法和实践。该防突方法具有针对性并创新了采煤工作面抽放技术，对该类突出煤层具有一定的指导意义。     

突出煤层区域防突方法的探讨

根据《防治煤与瓦斯突出规定》,针对突出煤层区域防治突出方法,结合现场实践,对多种区域防治突出方法进行总结分析,提出了适合鸡西矿区防治煤与瓦斯突出的主要方法,用于指导防突工作。     

松软煤层固化防突技术与实践

煤岩体的化学固化是掘进巷道揭穿松软煤层时防止煤与瓦斯突出的有效措施，本文论述了检软灶层固化防突机理和力学作用原理，并根据淮北芦岭煤矿应用脲醛树脂加固８号煤层，掘进巷道揭穿８号煤层底板时防止煤与瓦斯突出的工程实践，说明脲醛树脂加固松软的防突效果。     

松软突出煤层合理钻杆研制及应用

松软突出煤层由于受煤和瓦斯赋存特征、高地应力、高瓦斯压力的综合作用,造成本煤层钻孔卡钻、塌孔现象经常发生,导致防突措施钻孔施工不到位,引起矿井采掘抽关系紧张,形成严重的安全生产隐患。在分析引起松软突出煤层钻进困难的原因之后,提出了合理的钻杆钻进排渣方法,并研制了新型高强三棱刻槽钻杆,在突出矿井本煤层孔钻进取得了良好的效果。     

松软高突煤层钻孔施工防垮孔、喷孔技术研究与应用

当东风煤矿M9煤层采用顺层钻孔作为区域煤与瓦斯防突措施钻孔时,在施工中出现垮孔、喷孔等现象。通过分析施工原因,调研该类煤层钻孔施工预防垮孔、喷孔设备及措施,选择使用三棱钻杆、防喷钻杆及孔口防喷装置,在保证施工现场安全的同时,有效提高了钻孔施工进度。研究为松软高突煤层钻孔施工提供了可行的思路。     

基于瓦斯涌出特征的煤与瓦斯突出连续预测技术及应用

针对现阶段煤与瓦斯突出预测技术难以实现时间和空间领域的全方位预测,预测结果准确率低、预测结果发布滞后且影响工作面正常采掘作业生产等技术缺陷,提出了一种利用工作面瓦斯涌出特征预测工作面前方煤与瓦斯突出危险情况的非接触式、连续预测方法。通过对煤矿监测数据结构特征进行综合分析,确定了瓦斯涌出特征突出预警系统的预警指标,建立了煤与瓦斯突出连续预测技术模型,并引入单项预测指标权重评判集,采用加权平均设计思路,构建形成了煤与瓦斯突出预警综合评判规则。在此基础上,采用C/S、B/S双架构系统开发模式,设计开发了瓦斯涌出特征突出预警系统平台。通过下峪口煤矿应用结果显示,该系统平台总体预警准确率达到了86%,且能够超前准确地预测工作面前方的煤与瓦斯突出危险情况,为突出矿井的正常掘进生产提供了安全保障。     

隐伏性突出煤层群保护层开采卸压瓦斯抽采技术研究

保护层开采是对于煤与瓦斯突出矿井开采煤层群时首选的经济有效的区域防治突出措施,但开采保护层时既要治理本煤层涌出的瓦斯,还面临着被保护层卸压瓦斯涌入保护层工作面。为有效抽采上保护层开采后的卸压瓦斯,利用保护层开采“卸压增透效应”,结合新田煤矿井下生产实际情况,以新田煤矿1402保护层工作面为例,介绍保护层工作面开采期间的瓦斯治理技术。     

近距离突出煤层掘进期间联合消突的应用研究

针对马兰矿在煤与瓦斯突出危险区巷道掘进时面临邻近层消突的现状,选择在8号煤层掘进过程中对9号煤层进行联合消突方案的研究与应用。实践表明:采用联合消突的方式,不仅缩短了工作面执行综合区域防突措施的时间,确保了“抽、掘、采”平衡,同时,在进行巷道掘进时,能够降低掘进区域突出危险性,保证矿井安全生产,减少瓦斯治理费用,创造更大的社会和经济效益。     

强突煤层底板穿层钻孔高效成孔技术

底板穿层钻孔施工安全、应用范围广泛,已成为我国煤矿突出煤层瓦斯治理的有效方法之一,但在实施中,由于受到配套设备及工艺的因素制约,很难达到快速、高效的成孔要求。而底板穿层多列钻孔成孔技术借助于新型的多自由度、快速对孔调角钻机及工艺,具有消突、卸压效果好、钻进效率高等优势,采用该技术在淮北芦岭煤矿Ⅱ 883运输巷对8号、9号强突煤层消突,瓦斯压力大于4 MPa,共施工5组60个钻孔,钻进效率提高1.3倍,瓦斯抽采纯流量提高30%,瓦斯抽采浓度超过95%。     

近距离突出煤层群矿井邻近层瓦斯治理技术研究

近距离突出煤层群开采过程中,由于煤层之间距离较小,邻近层的瓦斯受采动影响大量涌入开采工作面,容易造成工作面瓦斯超限。本文以肥田煤矿近距离突出煤层群开采为例,通过对邻近层瓦斯涌出特征和大小进行分析与研究,从而确定合理、有效的邻近层瓦斯涌出治理方案,保证工作面的安全回采。     

煤层注水在瓦斯灾害治理中的研究与应用

为消除鹤煤三矿采煤工作面瓦斯突出危险,在已有相关理论研究的基础上,建立了注水情形下煤层破坏的流固耦合瓦斯抽采模型,详细阐述了煤层破坏、自由水运移、瓦斯压力变化三者耦合作用关系,分析了裂隙自由水运移影响下注水钻孔塑性区变化过程。模拟结果表明:外界自由水的注入对煤层破坏效果显著。首先随着自由水的注入,扩大了钻孔塑性破坏区范围,降低了自由水润湿区域内煤层弹性模量等参数,促进了自由水在裂隙内的运移。其次,伴随自由水压力的升高,自由水逐渐进入煤层深部,提高了裂隙空间内自由水饱和度,抑制了煤层内瓦斯解吸、扩散过程,减少了瓦斯的释放。通过现场实践表明,两者变化趋势一致,因此该模型可用于瓦斯灾害治理。     

煤与瓦斯突出危险性综合判识方法研究

针对我国现采用的煤与瓦斯突出鉴定方法不能准确判定煤层是否具有煤与瓦斯突出危险性的问题,基于煤与瓦斯突出的演化过程,建立了煤与瓦斯突出激发过程的极限平衡方程,推导出了激发突出的判据关系式,表明突出发生与否直接与煤体强度、瓦斯压力、煤层方向应力和顶板支承压力相关,并与采高、支护作用等因素间接关联。结合典型的煤层物理力学和瓦斯参数,采用现有突出危险性鉴定方法和所建立的综合判识方法分别进行计算,并利用数值模拟方法进行验证,得出的综合判识方法对煤与瓦斯突出危险性的评价更为准确。