水力割缝在石门揭煤预抽煤层瓦斯区域防突措施中的应用

通过在贵州某矿1114工作面回风石门揭煤施工瓦斯预抽钻孔过程中,对部分钻孔实施交叉式水力割缝增透措施,大大增加了煤层的透气性,提高了抽放效果,不但有效地降低了煤层瓦斯含量,而且缩短了石门揭煤时间,达到快速安全揭煤的目的。实践证明,在预抽时间相同的情况下,抽放效果提高1倍多;在抽放效果相同的情况下,预抽时间缩短了3/4。     

水力切割技术在大采深石门揭煤中的应用

石门揭露透气低的突出煤层煤时通常需要施工大量的穿层钻孔预抽揭煤区域瓦斯,而且瓦斯预抽时间长.通过在徐州矿务集团张集煤矿-1 250 m轨道大巷石门揭煤采取水力切割技术,减少了揭煤钻孔工程量,缩短了揭煤时间,实现了快速安全揭煤.     

水力割缝增透技术在石门揭煤中的应用

石门揭穿突出煤层具有突出强度大、密度大、对矿井安全生产造成严重威胁的特点,为保证安全高效地实现石门揭穿突出煤层,通过在白龙山煤矿一井一采区下部车场石门揭C7+8突出煤层施工瓦斯预抽钻孔期间,对部分钻孔采取水力割缝增透技术措施,大大提高煤层透气性,在提高抽采效果的同时降低煤层瓦斯压力和瓦斯含量、缩短石门揭煤工期,实现安全高效揭煤的目的。试验结果表明:采取水力割缝增透措施后,单孔平均抽采浓度24.7%,最高78.6%,较普通工艺钻孔提高8.2倍;日抽采瓦斯纯量最高1713.6m~3,较普通工艺钻孔提高6倍;采用水力割缝增透工艺的石门揭煤区域预抽时间提前60%。     

石门揭煤工作面水力压裂瓦斯增透抽放工艺

长平煤业芦家峪风井总进风石门施工中,需从底板揭露3号煤层,该煤层为高瓦斯低透性煤层。为提高瓦斯抽放效率,采用工作面高压水力压裂技术,对石门揭煤进行卸压增透,使该煤层提前达到揭煤条件,缩短抽放周期约54%。与传统瓦斯抽放相比,该项技术解决了施工预抽钻孔多、抽采半径小、抽采时间长等问题,效果明显。     

土城矿石门揭煤跨区段精准消突技术研究及应用

为解决近距离煤层群石门频繁揭煤的问题,提出跨区段施工穿层长钻孔预抽石门揭煤区域瓦斯,大大缩短瓦斯治理时间,减少抽采巷工程量。采用COMSOL多场耦合模拟软件建立了瓦斯抽采流固耦合模型,探讨了有效抽采半径与预抽时间的关系,结果表明:瓦斯抽采模拟结果表明钻孔的有效影响半径随着预抽时间的延长而逐渐增大,但当超过阈值后,继续延长抽采时间对于提升瓦斯抽采效果并不明显。因此合理的预抽周期为3个月,此时的有效抽采半径达到2.06 m。石门揭煤跨区段消突效果检验煤层最大残余瓦斯含量4.5 m~3/t,瓦斯压力0.32 MPa;钻屑瓦斯解吸指标K_1最大值为0.32 mL/(g·min~(1/2)),达到了精准消突的目的。     

不同间距交叉钻孔预抽煤层瓦斯试验研究

煤层的透气性是影响瓦斯抽放效果的主要因素之一,布置交叉钻孔进行抽放能有效增大煤层的透气性。为使交叉钻孔既能提高煤层的抽放效果,又能尽量缩短工期,对试验区域交叉钻孔的孔间距及预抽时间进行了研究。在同一试验区域中布置了4组不同间距的交叉钻孔,考察了各组钻孔瓦斯预抽效果随时间变化的情况,得出了不同间距下瓦斯预抽率与时间的关系,确定了合理的瓦斯预抽钻孔间距及预抽时间。     

观音山煤矿一井石门揭煤防突技术研究

针对低透气性煤层石门揭煤防突使用常规预抽方法存在钻孔多、效果差和周期长的问题,提出采用水力压裂石门揭煤技术,通过增加煤层裂隙提高透气性、提升抽采效果,从而缩短揭煤周期。同时将水力压裂石门揭煤技术在观音山煤矿一井与常规密集钻孔预抽技术进行对比试验,试验结果表明:压裂后的平均瓦斯抽采浓度由压裂前的20%提高到45%,提高了2.25倍;单孔抽采纯量平均由2×10^-3 m³/min提高到5×10^-3 m³/min,提高了2.5倍;煤层瓦斯含量由11.238 6 m³/t降低到4.414 0～6.785 2 m³/t,降低了39.6%～60.7%;预抽时间由9个月缩短到5个月,缩短44%。     

深孔预裂爆破在石门揭煤中的应用

响水矿井石门揭煤时,以前采用先抽后掘的揭煤技术,但瓦斯抽放时间长,抽放效果差,需反复抽放,钻孔数量多,且多次发生瓦斯动力现象。为此,研究采用了深孔预裂爆破技术揭煤,实践表明,该技术对于煤与瓦斯突出的松软煤层的石门揭煤效果显著。     

石门揭煤防突抽放瓦斯钻孔合理布置参数的研究

在建立石门揭煤抽放瓦斯钻孔周围煤体瓦斯渗流方程的基础上，利用数值计算方法模拟分析了煤层钻孔周围瓦斯渗流规律以及影响石门揭煤外孔瓦斯抽放率的影响因素，提出了在一定煤层透气性条件下原始煤层钻孔抽放瓦斯的极限抽放时间、极限抽放量和最大的安全抽放钻孔间距，并将数值计算结果应用于指导现场 施工，取得了较满意的结果。     

长钻孔跨区段预抽石门揭煤区域瓦斯治理技术

为确保松河煤矿采三区132石门安全揭煤,保证矿井安全正常生产,采用长钻孔跨区段预抽石门揭煤区域瓦斯治理技术。通过预抽揭煤区域煤层瓦斯,煤层瓦斯含量从原18.39 m~3/t降低至7.27 m~3/t,煤层瓦斯含量最大降低11.12 m~3/t,有效降低揭煤区域煤层瓦斯含量和揭煤风险,为132区段石门安全揭煤创造条件,同时缩短石门掘进揭煤预抽瓦斯所需的时间。     

液态CO_2预裂强化预抽消突技术在突出煤层揭煤过程中的应用

石门揭煤过程中应用CO2预裂增透技术,能够改变煤层透气性及煤层孔隙率,从而提高抽采效率。在玉溪煤矿盘区回风斜巷揭煤工程中应用此项技术,施工顺层钻孔,进行瓦斯预抽。结果表明,本次揭煤过程钻孔抽采量较之前有较大提高,且衰减期延长,减少钻孔工程量,缩短抽放周期,实现了早日消除突出危险,顺利揭煤,具有较好的参考价值和推广意义。     

水力压裂增透技术在石门揭煤预抽中的应用

为提高松软突出煤层瓦斯抽采效果,通过分析水力压裂煤体致裂增透消突机理,在逢春煤矿石门揭煤工作面,采用高压水力压裂增透技术,进行水力压裂增透,并预抽煤层瓦斯,然后揭煤。水力压裂增透后,瓦斯抽采效果得到大幅提高,预抽达标时间缩短了220d。揭煤过程中,突出预测指标明显降低,未出现预测超标现象;并且揭煤工期缩短了40%,提高了石门揭煤施工效率。     

超高压水力割缝在坚硬突出煤层石门揭煤预抽瓦斯防突措施中的应用

白皎煤矿开采低透气性坚硬突出煤层,石门揭煤预抽瓦斯时间一般为4~5 a,为了缩短石门揭煤时间,研发了超高压水力割缝成套设备及施工工艺,并在+300 m四号石门揭煤掘进工作面进行了工业性试验。实践表明,超高压水力割缝增透措施增加了煤层的透气性,提高了瓦斯抽采效果,使整体揭煤时间缩短近4 a,极大提高了石门揭煤速度,同时揭煤瓦斯浓度不超限,实现了安全、快速揭煤。     

近距离多煤层石门快速揭煤技术试验研究

为了解决西南矿区特殊的复杂地质条件下煤层多、距离近,石门揭煤次数多、时间长的问题,提出了近距离多煤层石门快速揭煤技术:采用长钻孔预抽多煤层、短钻孔配合抽采单一煤层,实现超前加验证的方式联合抽采所揭煤层瓦斯,同时采用钻孔全程下套管"两堵一注"高水材料带压封孔及下向孔"压风吹水"技术,提高抽采效果,以便降低煤层的瓦斯含量及弹性势能。工程试验结果表明:通过此技术方法,长距离钻孔最长施工240 m,一般钻孔施工在200 m左右,有效控制前方多个煤层,所揭开的煤层最长用时26 d,较原始揭煤程序时间缩短了48%,有效实现了石门快速揭煤。     

水力冲孔增透技术的研究与应用

为了降低矿井消突成本,提高瓦斯抽采钻孔效率,缩短瓦斯抽采时间,以大淑村矿172107底抽巷穿层预抽钻孔为研究背景,对高瓦斯、低透气性煤层采取水力冲孔增透技术进行了研究并展开了现场应用。应用结果表明,在三采区皮带下山石门揭煤工作面预抽煤层瓦斯钻孔采用水力冲孔增透技术后,在保证安全揭煤的前提下,加快了石门揭煤的速度,解决了工作面接替紧张的局面,保证了矿井的采掘平衡,缩短了瓦斯抽采时间。因此,该方法对煤层安全高效开采具有十分重要的意义。     

综掘面定向千米钻孔预抽煤层瓦斯应用效果分析

针对高突矿井煤巷掘进工作面瓦斯涌出大,采用常规钻孔预抽时间长,掘进速度慢的情况,采取了定向千米钻孔预抽煤巷掘进工作面瓦斯的相关技术措施。经过瓦斯抽放效果的监测与对比,预抽期间定向千米钻孔孔口平均抽放浓度保持在87%左右,单孔抽放纯量达1.24 m3/min。与常规钻孔相比,相同预抽时间下瓦斯抽放量提高了2倍,瓦斯含量及瓦斯涌出量明显降低;相同工作面进尺条件下,定向千米钻孔大大节约了预抽时间,掘进速度提高了1.5倍。     

高地应力突出煤层平行钻孔预抽瓦斯

结合矿井实际,在综合分析平行抽放钻孔瓦斯涌出规律的基础上,在高地应力突出煤层中进行平行钻孔预抽本煤层瓦斯,并对钻孔抽放效果进行分析,最后通过钻孔抽放效果评价得出平行钻孔预抽高地应力煤层瓦斯的合理预抽时间,对矿井合理安排采掘接替、消除工作面突出危险性具有指导作用。     

石门揭煤综合消突技术研究及应用

随着矿井开采深度的不断加深,煤层瓦斯压力及含量不断提高,预防石门揭煤突出尤为重要.结合八矿煤层赋存规律,通过采取石门揭煤交叉抽放钻孔防突技术措施,配合石门小断面震动爆破,采用金属骨架一注马丽散组合加固煤层顶板控制技术,鹤煤公司八矿首次实现了全断面一次揭开突出煤层.该项技术的成功应用,保证了石门揭煤的安全,缩短了揭煤工期,确保了矿井的采掘接替.采用石门揭煤综合消突技术,在揭煤过程中,抽放和揭煤可以平行作业,能够有效地消除石门的突出危险性.     

地质构造带下快速揭煤实践

赵固二矿主采二1煤层,该煤层具有煤与瓦斯突出危险性.为了防止石门揭煤瓦斯突出,揭煤工期一般需要6～7个月甚至十几个月的时闻抽放,才能解除石门揭煤工作面的突出危险性,严重影响了矿井和采区的顺利接替.通过选择合理的预留岩柱厚度、瓦斯抽放钻孔布置方式及其参数,实现了快速揭煤,为煤与瓦斯突出煤层石门快速揭煤积累了经验.     

钻扩一体化技术在石门揭煤工作中的应用

突出矿井石门揭煤过程中最易引发煤与瓦斯突出事故,而目前石门揭煤工作中防治煤与瓦斯突出的主要措施是穿层钻孔预抽煤层瓦斯,但低透气性煤层中单一采取这一措施难以达到理想的消突效果。钻扩一体化水力扩孔技术,能有效增加煤层透气性和抽采钻孔有效影响半径,辅以严封孔、高负压抽采措施,快速实现抽采达标,保证揭煤安全。