过大断层深孔预裂爆破方法研究

为解决大断层影响推采进度、常造成工作面被迫停采的问题,山东新巨龙能源公司提出了在综采工作面采用深孔预裂爆破过大断层工艺,对爆破巷布置及深孔预裂爆破参数进行分析论证。实践证明,深孔预裂爆破可切实提高过大断层的效率,为工作面高效推采提供了保障。     

巴彦高勒煤矿311202采煤工作面过断层技术研究

为了降低断层对采煤工作面回采影响,以311202采煤工作面过DF19断层工程实例,提出预掘巷道深孔爆破方式辅助采煤机破岩来提高采煤工作面过断层效率。在运输巷与断层交汇处,沿断层在采煤工作面展布方向预掘巷道,在巷道内施工深孔预裂爆破孔弱化岩层。优选了预掘巷道深孔爆破下采煤工作面过断层方案,即采煤工作面与断层交线相距55.84m时按-7°俯角破底掘进并具体确定了预掘巷道内深孔爆破技术参数。采用的预掘巷道深孔爆破技术方案可实现预裂爆破与采煤工作面回采同步进行,可显著提高采煤工作面过断层效率。     

深孔预裂爆破在综采工作面过断层中的应用

根据钱营孜煤矿W3₂11风巷实际揭露情况,在W3₂11工作面外段揭露落差在0～16 m的F17-2逆断层,该断层构造发育,岩石坚硬。如采取采煤机直接推过的方式,煤机截齿消耗大,滑靴损坏严重。为保护设备、减少截齿消耗、提高煤机割煤速度,在受F17-2逆断层影响的工作面中设计1条预裂巷,对预裂巷进行深孔爆破,造成工作面方向的岩石松动破碎,提高了工作面的推进速度,缓解了工作面接替紧张的局面。     

过大落差断层深孔预裂爆破施工工艺研究

深孔预裂爆破技术应用于综采工作面过大落差断层中,能帮助提高采煤产量,保障工作面生产连续,但受井下环境恶劣、施工技术要求高以及工作面安全问题等因素影响,制约着此技术推广使用。为克服上述困难,结合以往施工经验,对施工工艺进行了系统化研究,提出了钻孔施工原则,以满足高质量钻孔要求,并对装药、封堵、起爆施工方法进行优化创新,弥补原有技术中药包分布不均、封堵密实差以及爆破振动不易控制等缺陷,保证了各项工序安全高效、衔接紧密。在新巨龙煤矿2303S工作面,结合断层具体情况,进行了过断层技术方案制定和施工工艺的应用,通过分析爆后效果,证明了深孔预裂爆破施工工艺能有效提高爆破效果、保障施工安全,使采煤机顺利通过断层。     

松软低透煤层掘进工作面瓦斯抽放技术研究

介绍了突出煤层掘进工作面瓦斯抽放方法试验,考察得出了巷帮抽放长钻孔合理参数布置,分析了深孔预裂爆破机理。利用工作面深孔爆破技术来增大煤层透气性,提高卸压瓦斯抽放效果,大大减少了掘进工作面突出危险性,提高了煤巷单进。提出了突出煤层掘进工作面瓦斯治理新观念。     

复杂地质构造工作面开采技术实践

通过施工改造巷优化工作面布置,对部分工作面进行搬家,小面回采过落差18 m的F131断层;在选取合理的爆破参数的基础上,采用放松动炮破顶直接过落差为7.7 m的DF20断层。2种过断层方案在同一工作面的成功应用,降低了复杂地质条件对工作面回采的影响,减少搬家次数,实现连续开采,提高了工作面回采率。     

深孔预裂爆破技术在煤巷快速掘进中的应用

针对五阳煤矿煤层透气性低、瓦斯浓度时常超限、煤巷掘进速度慢和工作面接替紧张等问题,在分析深孔预裂爆破工艺和确定爆破参数的基础上,提出了迎头深孔预裂爆破和巷帮预抽瓦斯的快速掘进技术,并结合现场进行了工业试验。结果表明:深孔预裂爆破技术提高了煤层的透气性,巷帮钻场的瓦斯抽采量为爆破前的1.3倍;降低了掘进工作面的瓦斯涌出量,实施深孔预裂爆破技术后,再没有发生瓦斯浓度超限事故;煤巷掘进月进尺达到180 m,实现了煤巷安全快速掘进。     

采煤工作面断层超前治理技术研究

淮南矿区地质条件复杂,断层构造多,为了解决采煤工作面过断层期间大尺度顶板岩块超前抽冒、煤壁片帮、支架失稳、护帮护顶困难及压架等问题,研发了一种用于工作面过断层的超前预加固无机复合注浆材料,优选了"两堵一注"耐高压囊袋封孔方法及注浆机具,结合长距离钻孔测斜验证,提出了采煤工作面断层超前预注浆治理技术。依据采煤工作面中断层的产状特征及赋存条件,按照断层加固区注浆钻孔全覆盖和提高注浆钻孔利用率的思路,将工作面断层超前治理预注浆钻孔布置分为如下3种方式:(1)对于断层组或断层走向与工作面回采巷道走向夹角较小(小于45°)的单一断层构造带,可在回采巷道内垂直采煤帮布置平行递进式预注浆钻孔;(2)对于断层走向与工作面回采巷道走向夹角较大(大于45°)的单一断层构造带,可在工作面回采巷道巷帮钻场内集中布置扇形预注浆钻孔;(3)对于煤层厚、落差大的断层构造带,可采用巷钻结合方式布置预注浆钻孔。工程实践表明:采用采煤工作面断层超前预注浆治理技术能够提高过断层期间顶板强度及稳定性,可有效避免顶板岩块超前抽冒,煤壁片帮及支架失稳等问题,有利于工作面快速通过断层构造带,为采煤工作面的安全生产提供了技术支撑。     

深孔预裂爆破在工作面过大落差断层中应用

传统回采工作面过大落差断层采用搬家方式,存在耗时长、煤炭资源浪费等问题。本文提出将深孔预裂爆破技术应用于采面过大落差断层中,辅助采煤机割岩,并详细对爆破钻孔装药结构、装药方式、封孔、爆破等技术进行分析。现场应用表明,采用深孔预裂爆破技术后,爆破孔间岩石块度分布均衡,爆破破岩效果显著,可以辅助采煤机破岩,使得采煤机可以顺利通过大落差断层。     

深孔爆破技术在采面补充瓦斯灾害治理中的应用

四川华蓥山龙滩煤矿属于煤与瓦斯突出矿井,井田内断层构造发育,3124S采面巷道掘进过程中,揭露1条影响工作面走向长160 m,落差达0.2～2.8 m的极复杂走向断层。目前矿井采面走向断层瓦斯灾害治理主要还是依靠高密度顺层预抽钻孔预抽煤层瓦斯,技术手段较为单一,易形成抽采盲区,给后期回采作业带来极大安全威胁。矿井研究的深孔爆破技术在3124S工作面瓦斯治理应用中,起到了快速提高煤层透气性,改善瓦斯抽采效果,增大瓦斯预抽率等作用,扭转了采面瓦斯灾害治理差的被动局面,消除了制约采面过断层的最大安全威胁,安全和经济效益明显。     

厚硬顶板宽煤柱工作面过老巷冲击地压防治技术研究

针对厚硬顶板宽煤柱过老巷冲击地压易发生、难防治问题,以文家坡煤矿4105工作面为例,利用数值模拟,研究分析了工作面在厚硬顶板以及宽煤柱条件下过老巷期间的围岩应力分布特征,分析其冲击危险性,并提出针对性防治技术方案.结果表明:在推进过程中临界煤柱容易聚集大量弹性能,增加冲击危险性,且由于原切眼的存在,使工作面在过老巷期间...     

水胶炸药聚能光爆技术在岩巷施工中的研究与应用

鹤煤公司现光面爆破技术存在周边围岩超、欠挖仍较严重等问题,特别是在较软弱破碎岩石中,问题尤为突出,且存在着单位耗药量大、爆破震动和空气冲击波强度大、围岩超挖和损伤大等一系列问题。为了保证光爆效果,提高巷道施工单进水平,以鹤煤六矿31采区回风上山岩巷掘进工作面为工程背景,经过井下现场反复试验、摸索、修正、分析总结,对炮眼布置、炮眼角度以及装药结构、装药量进行重新设计及优化,采用水胶炸药聚能光爆技术。工程实践表明,水胶炸药聚能光爆技术提高了岩巷掘进速度,减弱了围岩震动速度,实现了“三提高,一保护”的作用。研究对类似的岩巷掘进工程具有借鉴意义。     

综放工作面过断层构造带注浆加固技术应用

针对宝雨山煤矿12141工作面过断层构造带回采期间,工作面出现顶煤松散破碎、煤墙片帮严重,工作面支护难度大,顶板维护管理困难等问题,根据煤体注浆加固技术机理,提出超前在工作面上下巷道超前切眼向断层破碎带影响范围内的煤体中施工注浆钻孔,向钻孔内灌注注浆液对煤体进行超前注浆加固的技术方案,同时根据注浆孔的位置、深度、角度等参数的不同,提出了4种注浆孔布置设计方案。通过对4种方案进行分析比较后,选取了混合布置注浆孔的方式对顶部煤层进行注浆加固,结合现场实际情况,合理了设计注浆孔参数和施工方案。现场实践和观测结果表明,对破碎的煤体提前进行注浆加固以后,提高了煤岩体的完整性和稳定性,增强了煤岩体的抗拉和抗压强度,提高了煤岩体承压能力,工作面煤墙和顶板得到有效控制,确保了工作面安全正常回采。该技术方案的提出为类似地质条件下工作面过构造带提供了参考。     

开切眼掏矸助采过断层技术

为了解决湘桥煤矿综采工作面开切眼遇到断层的技术难题,在调研现有采煤工作面过断层技术的基础上,结合实际地质情况,从经济性方面考虑,经过多次会诊讨论,最终确定综采工作面过断层预掘巷道掏矸助采的方案。通过对断层上下两盘的岩性、硬度、节理发育、断层破碎程度等观察并取样分析,确定预掘巷道的断面参数;采用数值模拟方法分析了不同留设尺寸岩柱的应力变化情况及塑性区分布情况。确定合理留设岩柱尺寸为2 m。预掘巷道支护方式采用双工字钢+锚索梁+单体支护方式。现场矿压观测站测试结果表明,预掘巷道最大累计顶底板移近量为103 mm,预掘巷道断面能够满足采煤机对预掘巷道的要求。该方案避免了工作面设备搬运、撤出以及设备上井检修费用,有效解决了遇到断层时接续紧张局面。与此同时,过断层期间未对原煤回收率和煤质产生负面影响,积累了过断层的经验,对今后综采工作面过断层具有很好的借鉴作用。     

8105综采工作面过断层综合技术研究

为保证8105工作面过断层期间的安全生产,提高资源回收率,对工作面巷道采取强化支护、优化采煤工艺、预裂孔松动等方式综合治理技术。过断层期间,2105巷、5105巷道顶底板变形量和两帮变形量能够满足安全生产要求,多回采煤炭约11万t。     

恒源矿深井大断面岩巷快速掘进技术的研究与应用

为了解决恒源煤矿深部大断面岩巷因高地应力以及矿井灾害多等导致的巷道进尺较慢的问题,本文通过对-960m水平东翼轨道大巷原有掘进技术进行分析,得到影响掘进速度的因素为地质条件客观因素和装备人员主观因素,然后通过对新型掘进技术的调研并结合大巷的地质条件,引进了"CMJ2-30液压掘进钻车+ZWY-180/79L型挖掘装载机+ST-8/6B型梭车"机械化作业线,使用了中深孔光面爆破技术并加强了劳动组织管理,炮眼利用率提高到80%左右,日进尺由1.6m提升至2.8m,并在2018年9月～12月期间共进尺354m,平均月进尺88.5m,较大程度地加快了大巷掘进速度,有效缓解了该矿采掘失衡的问题。     

中深孔光面爆破技术在岩石巷道掘进中的应用研究

为了提高煤矿岩石巷道掘进速度和成型质量, 减少浅眼巷道爆破循环转换过程中的各种辅助作业时间, 提高循环进尺, 根据试验巷道的现场施工条件, 进行了中深孔光面爆破技术的应用研究。研究结果表明: 与试验前相比, 试验岩巷平均炮眼利用率提高了9.5％, 平均单循环进尺增加了0.94 m, 炸药和雷管单耗分别降低了0.53 kg/m³和3.14 发/m³, 每米巷道的炸药消耗量和雷管消耗量分别降低了17.86 kg/m和50.7 发/m, 周边眼痕率达到了50%～80%。该技术大幅提高了巷道掘进速度、光面爆破效果和巷道成型质量, 取得了良好的技术经济效益。     

综采工作面过空巷及穿层巷技术的研究

14214综采工作面因所采煤层与上覆煤层层间距小,顶板岩性差,顶板管理难度较大。在回采过程中又遇一空巷及与上覆煤层相通的穿层联络巷,当工作面推移至此位置时,由于其所致的空顶面积大及层位关系复杂,给工作面回采时的管理,特别是顶板的控制提出了新的要求。因此,东曲矿通过多种支护手段与措施对综采工作面过空巷及穿层巷技术进行了研究,并通过生产实践,顶板得到了有效控制,确保了综采工作面按正规循环安全顺利推进。