局部防突技术研究及在掘进工作面的应用

金能煤业分公司4331工作面石门揭煤时发生过动力现象,且4331回风巷处于上保护层未保护区域内,为了防止4331回风巷掘进过程中发生煤与瓦斯突出,结合区域瓦斯防治理论及该煤层低透气性特点,在回风巷掘进时采用连续流量法预测前方煤体的突出危险性,并采取超前排放孔、均匀布置预抽钻场等防突措施防治工作面煤与瓦斯突出,措施实施后再进行效果检验和区域验证,直到无突出危险为止.结果表明:应用局部防突技术后,4331回风巷掘进时回风流瓦斯体积分数为0.12％,消除了突出危险性,有效避免了煤与瓦斯突出事故.     

立体防突措施在急倾斜突出煤层中的应用

根据长青煤矿急倾斜煤层的瓦斯赋存地质条件,按照《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》及其他有关规定和要求,建立立体防突体系,以预抽煤层瓦斯为主,保护层开采为辅区域性防治措施,并配以石门揭煤、煤巷掘进和采煤工作面等局部防突措施。实施后有效地防止了煤与瓦斯突出事故,保证了矿井的安全生产和正常接替。     

金能煤业分公司4331风巷工作面局部防突技术

金能煤业分公司4331工作面所属3#煤层为高瓦斯突出煤层,煤层透气性系数低且瓦斯赋存不均匀,石门揭煤时发生过动力现象,且4331风巷处于上保护层未保护范围内。在风巷掘进时采用连续流量法预测前方煤体的突出危险性,并采取超前排放孔、均匀布置预抽钻场等防突措施防治工作面瓦斯突出,措施实施后再进行效果检验和区域验证,直到无突出危险为止。     

放顶煤开采厚煤层的突出因素分析及防突措施

根据鹤壁六矿2814工作面瓦斯地质条件、煤与瓦斯突出因素,指出煤巷掘进时煤与瓦斯突出主要受地质构造及构造煤控制;放顶煤采面矿山压力有利于防治突出发生。针对煤巷掘进、工作面回采不同阶段的煤与瓦斯突出特点,采取了切实可行的防治煤与瓦斯突出措施。通过在鹤壁六矿2814工作面开展放顶煤开采试验,取得了较好的防突效果,保证了安全生产。     

综合防治煤与瓦斯突出技术探讨

金能公司所属煤矿为煤与瓦斯突出矿井,三层煤为突出煤层,同时为煤层群开采,具备开采保护层条件。分析了在保护层开采、石门揭煤、煤巷掘进工作面所采取的防突措施,界定了金能公司一号井三层煤在掘进、开采过程中的突出危险,便于采取相应措施和预防手段;对于无突出危险区域,可不采取防突措施,提高了采煤工作面的生产能力,确保了矿井的安全开采。     

松软煤层煤巷掘进卸压槽防突技术

煤与瓦斯突出事故是煤矿灾害中的主要事故之一,煤与瓦斯突出往往发生在煤巷掘进工作面或石门揭煤掘进工作面.特别在瓦斯含量高且松软的煤层,掘进工作面的防突工作更为艰巨.论述了通过对掘进工作面施工卸压钻孔,利用其对煤体的卸压作用产生的裂隙,进而进行瓦斯抽放和煤层注水的卸压槽技术.通过对各种预测指标的考察,证明了在松软煤层煤巷掘进工作面利用卸压槽技术能起到很好的消突作用.     

针对性防突实现煤巷快速掘进

为了解决煤与瓦斯突出的因素复杂众多,使防突工作缺乏针对性的问题,采用模糊综合评判法确定了影响4331工作面煤巷掘进突出危险性的因素。针对地质构造这一最主要影响因素,设计了穿层钻孔预抽构造带瓦斯的措施;同时采用开采保护层、卸压预抽和隔断式抽放与超前钻孔相结合的预抽措施,消除了掘进工作面的突出危险,使煤巷掘进速度达300 m/月。     

上社煤矿15#煤层区域综合防突措施应用研究

为解决上社煤矿15#煤层巷道掘进及工作面回采期间存在煤与瓦斯突出危险的问题,设计在15105工作面应用以顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯及顺层钻孔预抽回采工作面煤层瓦斯为主的区域综合防突措施,成功确保了15105工作面煤巷掘进和工作面回采的安全,对于该矿井15#煤层煤与瓦斯突出的防治提供了可靠的参考实例,积累了丰富的生产实践经验。     

石门揭煤工作面综合防突措施研究

本文以山西石港煤业二采区15#煤层石门揭煤工作面为工程背景,针对石门揭煤工作面煤与瓦斯突出问题,研究提出了煤与瓦斯综合防突措施。综合防突包括区域防突与局部防突,并依次给出了区域防突与局部防突措施相关技术参数及内容,以此来保证石门揭煤工作面作业的安全进行。     

芦河煤业副斜井揭煤防突技术研究

文章通过对芦河煤业副斜井揭煤过程中采用两个"四位一体"综合防突措施,即区域突出防治和局部突出防治措施,进行防治煤与瓦斯突出。在防突效果检验合格后,对消突钻孔进行注浆加固,增强煤岩强度,从而提高煤岩自身支撑力,降低煤与瓦斯突出危险性。并且在揭煤段严格按照揭煤过煤门段措施进行施工,为工作面的安全掘进提供有力保障。     

鹤煤四矿突出石门快速揭煤技术的研究及应用

突出煤层石门揭煤是突出矿井防突工作的关键过程,研究安全有效的突出煤层石门揭煤技术对矿井的安全生产和采掘接替具有重大意义。通过综合分析鹤煤四矿煤与瓦斯突出影响因素,结合石门揭煤工作面的实际情况,制定了穿层钻孔瓦斯抽放、水力压裂与强化抽放、注马丽散加固煤体等综合性措施,安全快速揭开了煤层。     

石门揭露冻结煤层瓦斯突出过程的数值模拟

针对新提出的石门揭煤注液冻结防突方法,根据煤与瓦斯突出与煤层力学性能、煤层冻结温度之间的关系,结合人工冻结工程实践,采用岩石破裂过程分析RFPA2D系统,确定模型尺寸和边界条件,建立了石门揭露冻结煤层过程气固耦合数学模型。设定冻结温度下煤层的单轴抗压强度、弹性模量及瓦斯压力等相关参数,数值模拟了不同冻结温度下龙家山煤矿-400 m水平2#石门揭露6#煤层过程。数值模拟表明:当6#煤层温度降为-10～-20℃时,该石门揭煤工作面突出危险性将大为降低。综合冻结时间、能源消耗和防突效果,选定-10℃作为该石门揭露冻结煤层控制温度,可以提高突出矿井石门揭煤工程的经济效益。     

缓倾斜突出煤层石门揭煤瓦斯灾害治理模式

白羊岭煤矿15#煤层为缓倾斜突出煤层,由于受断层影响,在掘进过程中频繁面临石门揭煤。预计揭煤地点有断层发育,且均处于采掘应力叠加带。为了确保井底车场副井绕道石门揭煤过程中安全揭穿缓倾斜突出危险性煤层,提出了施工探煤孔控制煤层层位、施工瓦斯超前排放孔、排放钻孔效果检验、安全揭煤的治理模式,并进行了现场实践。结果表明:该方法效果显著,施工安全,消除了石门揭煤中的动力现象,确保了安全揭煤,矿井建设速度得以提高。     

马家沟矿0521动力现象分析及其预测

通过对马家沟矿0521动力现象分析，分别用初始释放瓦斯膨胀能指标法、综合指标法和残余瓦斯含量法判别分析了马家沟10水平0521掘进工作面，在理想石门揭煤条件下发生突出的危险性。结果表明，10水平在石门揭煤条件下具有发生突出危险。     

快速石门揭煤技术在大众煤矿的应用

石门揭煤容易发生突出事故,其主要原因是岩层的透气性远远低于煤层的透气性,在煤层外部形成了一个"保护盖",导致煤层中保存了大量的高压瓦斯气体,另外石门揭煤作业瞬间大面积的暴漏煤体,导致应力失衡而引发突出。基于上述原因,提出穿层钻孔预抽煤层瓦斯和导硐揭煤法相结合的快速石门揭煤技术,并成功应用于大众矿13031下底板抽放辅助巷揭煤作业,揭煤周期较以前提高了近60 d,有效的缓解了工作面接替紧张的局面。     

突出矿井石门导硐震动炮揭煤的工程实践

为防止王家岭新井在石门揭煤时发生煤与瓦斯突出,在掘进头进行了突出危险性预测和消突,根据煤层赋存条件选用导硐震动炮法进行揭煤,设计了导硐的层位、尺寸及其爆破施工参数,并用震动炮安全完成揭煤作业。     

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。     

构造带石门揭煤诱导突出的力学特性模拟及声发射响应

为揭示地质构造区域石门揭煤诱导突出的机理,运用自行研发的大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统,对石门揭露断层构造带煤层的过程进行了相似模拟,同步采集分析了突出全过程的应力变化规律及揭煤过程的声发射响应规律,并对构造带揭煤突出过程的能量耦合跃迁失稳过程进行了理论分析。结果表明:在构造带掘进巷道的推进过程中,巷道上方的岩层和煤层均会经历应力增大和减小的过程,但构造区域煤层的应力集中系数大于岩层区域,呈现较强的应力敏感性;在开挖时和突出的过程中,声发射信号能较好地反映煤岩动态变化;在巷道掘进过程中,构造区域煤层不断积聚弹性能和瓦斯内能,并相互耦合逐步达到能量的极限平衡状态,一旦揭煤扰动到该系统,就会引起能量的耦合跃迁失稳,从而诱发突出。     

石门揭煤后煤与瓦斯延期突出突变分析

利用非线性理论-突变理论,通过煤与瓦斯延期突出的改进的尖点突变模型,对煤矿生产中石门揭煤后煤与瓦斯延期突出耦合灾变机理进行了理论分析,得出了瓦斯延期突出的突变机制和突变条件,为预测与防止煤与瓦斯延期突出灾害提供了重要的理论依据。