预掘底板岩巷穿层钻孔卸压抽采试验研究

为提高煤层瓦斯抽采效果,提出了预掘底板岩巷穿层钻孔卸压抽采技术。通过考察底板围岩位移量、煤层透气性系数,分析了底板岩巷上覆煤岩层的卸压效果;通过考察底板穿层钻孔的单孔抽采量及抽采半径、煤巷条带的抽采效果、煤巷掘进的预测指标及炮后瓦斯浓度,分析了卸压煤层的抽采效果。实践表明,底板岩巷布置在待掘煤巷正下方8~12 m位置时穿层钻孔卸压抽采效果显著。     

底板岩巷钻孔预抽瓦斯在掘进煤巷中的应用

突出危险掘进工作面的瓦斯压力大,钻孔施工夹钻、顶钻严重,造成掘进效率低,严重制约了矿井的采掘接替.论述了在大平煤矿通过21中部水仓外环向21胶带下山掘进工作面提前施工底板岩石穿层钻孔,预抽煤巷条带煤层瓦斯,取得提高掘进工作面掘进速度的良好效果.     

深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术在宣东二矿的应用

针对冀中能源张家口矿业集团宣东二矿煤与瓦斯突出危险性大,煤巷掘进慢,采掘接替紧张的状况,在该矿209区域采用了深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术。结果表明:该技术对于宣东二矿防治煤与瓦斯突出、提高煤巷掘进速度(月进尺由34 m提高到70 m以上)、缓解采掘接替紧张、构建安全矿井等方面发挥了重要作用。     

底板定向长钻孔技术预抽煤巷条带瓦斯应用试验

2130煤矿4号煤层为突出煤层,工作面采掘接替严重紧张,为实现4号煤层工作面24223运输巷快速掘进,决定在24223运输巷开展底板定向长钻孔预抽煤巷条带瓦斯试验。此次试验共设计施工了4个定向长钻孔,通过现场试验数据分析,4号煤层24223运输巷平均瓦斯含量由11.14 m³/t降为5.73 m³/t,降低了48.6%,同时大大缩短了工期,减少了施工安全风险,节约成本82.8%。试验结果表明,“以孔代巷”技术能够实现煤巷条带瓦斯的快速、有效治理,且性价比较高。     

定向钻孔预抽突出煤层煤巷条带瓦斯技术

为缓解突出煤层矿井采掘衔接紧张的矛盾、实现煤巷掘进前快速消突的目标,针对传统瓦斯抽采消突方法存在的施工周期长、成本高的问题,提出利用定向钻孔预抽突出煤层煤巷条带瓦斯,采用空气复合定向钻进技术解决突出煤层定向长钻孔钻进难题,并且研制选型了配套的空气复合定向钻进装备。在青龙煤矿试验情况表明：该技术装备成孔效果显著,攻克了钻孔施工过程中存在的钻孔轨迹精确控制、下斜孔高效排渣、空气螺杆钻具正常运转等技术难题,定向长钻孔抽采瓦斯流量大、浓度高,其中21608轨顺钻场已抽采200万m3瓦斯;21601运顺钻场瓦斯抽采达标,经区域效果检验合格后已安全掘进。研究为碎软突出煤层煤巷条带消突提供了新的思路。     

底板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯优势分析

严重突出煤层煤巷掘进前消突措施复杂,消突时间长,安全风险高,影响掘进速度和矿井生产接替。对比分析了本煤层条带区域预抽和利用底板岩巷穿层预抽2种措施进行消突时的煤巷掘进速度。在鹤煤五矿3301运输巷分段实施2种消突措施,结果表明:穿层区域条带预抽合格后的煤巷月单进,是经过本煤层区域条带预抽后煤巷单进的近4倍。采取消突措施后,进一步降低了施工作业的危险性。     

卸压瓦斯抽采技术研究及其效果

矿井瓦斯既是煤矿的一大危害,又是一种可以利用的能源。按采动影响下煤层瓦斯产生“卸压增流效应”的煤与瓦斯共采理论认识,提出了几种井下抽采卸压瓦斯的方法,并列举了煤与瓦斯共采产生的社会经济效益情况。     

定向长钻孔瓦斯抽采技术在煤巷条带预抽中的应用

为了解决以往条带瓦斯预抽钻孔工程量大、抽采浓度低、抽采时间长的问题,采用定向长钻孔瓦斯抽采技术预抽榆树田煤矿的条带瓦斯,施工了4个定向长钻孔,分析了其在煤巷条带瓦斯预抽中的抽采效果。研究表明：定向长钻孔在榆树田煤矿煤层中单孔长度可达723m,煤层孔段比例高达96%以上|日瓦斯抽采浓度最大为738%,日最大抽采纯量达23017m/d|定向长钻孔瓦斯抽采技术煤层孔段比例高、抽采速度快,能够实现定向条带的区域消突。     

预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施效果检验方法研究

 为了提高预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施效果检验效率,保证安全生产,提出用钻屑瓦斯解吸指标Q3、Q20和瓦斯含量逐级对区域防突措施进行效果检验的方法,并通过实验研究了各解吸指标与瓦斯压力和瓦斯含量之间的关系。现场应用效果良好。     

华晋焦煤沙曲矿综掘面瓦斯抽采防突参数的优化

运用ANSYS10.0对巷道掘进工作面两帮以及工作面深部应力进行了数值模拟及解算,得出了巷道两帮的应力分布状况,在此基础上优化了瓦斯抽采钻孔的布置方式及合理参数,对于有效防治煤与瓦斯突出,实现快速掘进具有重要的意义.     

超高压水力割缝卸压抽采区域防突技术应用研究

为了有效解决丁集矿高地应力、低透气性突出煤层煤巷条带瓦斯区域预抽效率低、预抽达标后区域验证指标仍超标的问题,在该矿1351(1)运输巷煤巷条带穿层预抽钻孔进行了超高压水力割缝卸压增透技术应用研究,利用水力割缝卸压增透原理确定了超高压水力割缝设备组成,选型配套了超高压清水泵、超高压软管、超高压旋转水尾、水力割缝钻杆、高低压转换割缝器、钻头和超高压远程操作台等超高压水力割缝设备,考察了相同孔径未割缝钻孔、割缝钻孔瓦斯涌出量及割缝钻孔瓦斯抽采量,理论研究了百米煤孔初始瓦斯涌出量、瓦斯涌出衰减系数及不同预抽时间、预抽率条件下的有效抽采半径,现场检验了顺层钻孔预抽措施单元、穿层钻孔水力冲孔措施单元、穿层钻孔水力割缝措施单元的预抽瓦斯区域防突措施效果,统计了不同措施预抽单元局部补充措施执行情况、局部措施效果,分析评价了超高压水力割缝卸压增透效果。结果表明:针对丁集矿11-2煤层工程条件选型配套的超高压水力割缝设备参数是合理的,在1351(1)运输巷煤巷对11-2煤层条带进行穿层钻孔超高压水力割缝措施卸压增透效果显著,与未增透措施相比,煤层透气性系数提高了25.9倍、113 mm孔径的穿层钻孔百米煤孔初始瓦斯涌出量提高了5.5倍、瓦斯涌出衰减系数降低了73.4%、预抽15 d和30 d达35%预抽率的钻孔间距提高了84.3%和53.0%,与穿层钻孔水力冲孔相比,煤巷条带防突局部补充措施工程量降低了50.0%、煤巷平均掘进速度增加了1倍。     

顶板定向分支钻孔预抽煤巷条带瓦斯工程实践

针对下峪口煤矿23202切眼掘进工作面无保护层开采条件、普通顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯不符合《防治煤与瓦斯突出细则》要求,提出了顶板定向分支钻孔预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施,通过对钻孔施工情况及瓦斯抽采效果分析,顶板定向分支钻孔实现了对预抽区域煤层的全覆盖,抽采63 d后区域防突措施效果检验,煤层残余瓦斯含量降到8 m3/t以下,实现了巷道的安全掘进。     

煤与瓦斯突出矿井煤巷掘进工作面瓦斯抽采技术研究

以山西兰花科创玉溪煤矿1404工作面煤与瓦斯突出防治作为研究对象,设计采用了“区域模块降量+底抽巷穿层抽采”方式对瓦斯进行抽采,从抽采的理论分析和实践测量来看,取得了较好的瓦斯抽采效果,可为类似条件下瓦斯抽采提供参考.     

单一煤层底板巷穿层钻孔预抽煤巷瓦斯条带区域防突技术

为了降低单一突出煤层煤巷掘进突出危险性,研究了运用煤层底板抽放巷穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯为主的区域消突措施,使煤层卸压,瓦斯含量与压力降低,改变煤体应力分布,消除突出危险性。在区域措施效果检验超标的局部地点辅助采用水力冲孔增透措施增加煤层透气性,提高穿层钻孔瓦斯抽放率,实现突出煤层向非突出煤层转化,保证煤巷安全掘进。     

深部煤巷条带近距离底板巷卸压增透模型研究

为解决深部煤层透气性差、瓦斯抽采难度大、抽采达标时间长、抽采效率低等问题,采用实验室实验、理论分析、数值模拟、现场试验等多种研究方法,揭示了含瓦斯煤卸荷增透特性,分析了深部巷道围岩卸压、煤层增透规律,研究了煤巷条带卸压底板岩巷最优位置,给出了煤层显著增透区、一般增透区的计算方法和卸压底板岩巷与煤层合理距离的判别准则,构建了煤巷条带底板岩巷结合水力化技术卸压增透模型,工程应用表明底板岩巷上覆煤岩层卸压增透效果显著,为类似条件提供借鉴意义。     

极薄煤层群卸压瓦斯抽采技术研究

针对极薄煤层群开采中隅角瓦斯超限频繁的问题,通过分析工作面卸压瓦斯的来源及卸压机理,采用顶底板穿层钻孔进行卸压瓦斯抽采,有效解决了隅角瓦斯超限问题,实现了极薄煤层开采中的煤与瓦斯共采。     

斜井揭煤预抽瓦斯注浆防突技术实践

通过对煤与瓦斯突出过程和防突机理的分析,提出降低瓦斯压力和增加煤体极限破坏强度,使煤岩体不满足破坏失稳和抛出条件的揭煤防突思路。以新疆某矿地质条件为基础,在斜井揭煤过程中,采用预抽瓦斯和煤体注浆相结合的综合防突技术,较好地解决了该矿斜井揭煤防突技术难题。     

定向长钻孔水力压裂增渗技术预抽煤巷条带瓦斯的应用研究

为提高低渗、高瓦斯突出煤层煤巷条带瓦斯抽采效率,实现低渗、突出煤层煤巷条带瓦斯的快速有效治理,在2130煤矿4号煤层24223运输巷开展了井下定向长钻孔水力压裂增渗技术试验研究。试验结果表明,试验区内4号煤层水力压裂影响半径为30 m,煤层透气性提高了4.59倍,缩短了瓦斯抽采时间,提高了瓦斯抽采效果。     

深部突出区域回采工作面不同层位瓦斯抽采技术

随着煤炭开采不断向深部延伸,煤层瓦斯压力不断增大,瓦斯灾害越来越成为威胁矿井安全的主要灾害之一。以九龙煤矿15249N回采工作面为例,对其煤层瓦斯现状进行了分析,提出了瓦斯综合治理方案,采用上中下“三位一体”瓦斯综合治理技术,实施了工作面瓦斯交叉、立体、全方位抽采,取得了良好的效果,提高了矿井经济效益,保障了矿井的安全高效生产。     

近距离煤层煤巷掘进底板防突岩柱厚度数值分析

以平煤股份五矿己-1532020掘进工作面为研究对象,针对该掘进工作面处于近距离煤层上保护层内、掘进巷道底板与被保护层的间距过小、掘进过程中可能发生下部突出煤层冲破底板岩柱而导致煤与瓦斯突出的情况,运用FLAC3D对底板防突岩柱厚度进行模拟研究,结果表明,在围岩均质完整情况下,煤巷掘进的最小预留防突岩柱厚度不应小于2.5 m,结合现场实际,安全岩柱厚度应不小于3 m.