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.     

金能公司4331煤巷掘进工作面综合防突技术

 金能公司4331工作面为煤与瓦斯突出工作面,地质构造复杂,为了防治4331工作面石门揭煤、煤巷掘进及工作面回采过程中发生煤与瓦斯突出,研究了切实可行的局部综合防突技术,在石门揭煤与煤巷掘进时采用钻屑指标法预测突出危险性,并采取保护层开采、超前排放孔、煤层水力冲孔、预抽钻孔等防突措施以及安装压风自救装置防治突出,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。     

突出煤层区域性瓦斯抽采数值模拟研究

根据流体力学和岩体力学理论,以神宁集团金能煤业分公司4331工作面为研究对象,建立了突出煤层区域性瓦斯抽采数值模型,并采用COM SOL Multiphysics软件进行数值计算,讨论了该区域煤层瓦斯压力和煤层孔隙率随瓦斯抽采时间的变化规律。结果表明：区域性瓦斯抽采钻孔的群孔效应明显,模拟抽采100d后绝大部分区域瓦斯压力降到突出临界值0.74MPa以下;煤层孔隙率快速上升,先达到峰值,然后回落到恒定值,比初始孔隙率增加了4.8%,其结果对4331工作面区域瓦斯防治及制定区域防突措施有重要的理论意义。     

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。     

芦岭煤矿高突工作面瓦斯综合防治

介绍了芦岭煤矿八煤层高瓦斯突出掘进工作面采用采前预抽、揭煤前强化抽排、煤体固化、金属骨架等综合措施治理松软煤层上山石门揭穿煤层时煤与瓦斯突出的经验及回采工作面通过综合抽放和改变通风方式等方法治理瓦斯超限的措施。     

关于突出煤层分级管理问题的探讨与思考

为有效防范和遏制我国煤矿煤与瓦斯突出事故,全面推进煤层“零突出”目标管理,通过对国内外煤与瓦斯突出分级研究成果及我国当前强化防突管理措施的调研,提出了突出煤层分级管理方案并进行深入分析和探讨,确定了突出煤层不分级、突出区域强化管理的思路。采用数理统计方法,统计分析了2000—2018年我国煤矿发生重特大突出事故所在煤层的突出危险性指标和大量实验室测试的煤层瓦斯压力和瓦斯含量数据,提出了突出煤层强化管理的分类指标及措施,进一步细化和完善了我国煤矿突出防治管理体系。     

高瓦斯厚煤层瓦斯抽排及防突技术应用

端氏矿北翼进风巷在施工过程中要经过3#煤层,该煤层瓦斯含量高且瓦斯压力大,具有突出危险性。为保证巷道的安全施工,需要对3#煤层采取抽排和防突措施。设计出瓦斯抽采抽排钻孔布置方式,阐述了防突和检验措施,保证了矿井的安全生产。     

近距离突出煤层群瓦斯综合治理技术研究

近距离突出煤层群条件下,进行有效的区域瓦斯治理措施,包括必要的瓦斯抽采和煤层消突措施,能够保障开采过程中的安全。本文针对原相矿近距离突出煤层群区域瓦斯治理中存在的问题,分析目标煤层瓦斯赋存及运移规律,提出适合原相矿采掘抽衔接的区域防突措施,优化原始煤层瓦斯预抽参数和被保护煤层卸压瓦斯抽采参数,最终形成原相煤矿区域瓦斯综合治理技术。该技术的使用有效的降低了突出煤层的瓦斯含量,消除了突出煤层的突出危险性,缓解了原相煤矿采掘抽接替紧张的矛盾,为矿井的安全高效开采提供了技术保障。     

瓦斯预抽技术在突出厚煤层中抽放效果分析

突出危险煤层,采取大面积预抽煤层瓦斯作为区域性防突措施是可行和有效的并且预抽煤层瓦斯作为区域性防突措施,不仅适用于开采单一突出煤层的矿井,也适合于多煤层开采的首采突出煤层。预抽效果的好坏对于安全生产更起着至关重要的作用。     

影响煤与瓦斯突出的地质因素分析及防治措施

根据嘉禾煤矿浦溪井煤层瓦斯含量、煤层赋存条件,总结了该矿井自投产以来发生的煤与瓦斯突出次数与强度,分析该矿井煤与瓦斯突出与地质因素的关系及其影响程度,指出该矿井防治煤与瓦斯突出的措施存在的问题,论述初步试验采取的本煤层和邻近层瓦斯抽放措施对防治该矿井煤与瓦斯突出的作用,指出瓦斯抽放对防治矿井煤与瓦斯突出具有重要意义,并对瓦斯抽放措施提出了改进建议。     

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。     

煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展

煤与瓦斯突出预测是突出煤层2个"四位一体"综合防突措施的关键环节,对确定突出预测敏感指标及其临界值具有重要意义。以往突出预测敏感指标及临界值的确定,包括地应力指标和瓦斯指标,是通过现场反复测试、试验确定的;而现今的突出防治管理模式不支持这种方法,故只能采取实验室试验研究,主要是针对瓦斯相关指标的研究,结合部分现场验证来确定。选取大隆矿12煤、芦岭矿8煤、祁南矿3煤、朱仙庄矿10煤、童亭矿7煤和新景3煤等6个煤样,煤种涉及中等变质程度的气肥煤到高等变质程度的无烟煤,试验研究了各煤样瓦斯压力P与瓦斯含量W,瓦斯压力P与钻屑瓦斯解吸指标K_1和Δh_2,以及钻屑瓦斯解吸指标K_1与Δh_2之间的关系规律。结果表明:突出预测的瓦斯指标之间具有单值对应关系,但各煤样的这种对应关系是变化的,国家相关标准给出的突出预测指标建议临界值之间并不对应,也不能完全反映煤层的实际突出危险性与突出严重程度,不同变质程度煤层很难存在统一的临界值;应用煤层瓦斯相关指标之间的对应关系,结合突出煤层的实际,如始突深度、突出动力现象、钻孔动力现象等,可间接确定突出预测敏感指标的临界值。同时,未来精细化的突出防治对突出预测敏感指标有更高的要求,进一步研究的方向应包含反映地应力状况、小构造影响下煤层赋存、预测煤层潜在突出强度的指标,以及适应突出灾害差异性的新突出预测方法及措施效果检验方法。     

保安煤业突出矿井瓦斯综合防治技术实践

保安煤业8#、9#煤层掘进过程中发生的瓦斯动力现象为压出型突出,经鉴定8#、9#煤层为煤与瓦斯突出煤层,保安煤矿为突出矿井。把15#煤层作为保护层开采(15#煤层经鉴定为非突出煤层),由下行开采变为上行开采,减少煤与瓦斯突出威胁;利用顶板走向高抽巷和穿层钻孔抽放上邻近层及采空区瓦斯,解放上部8#、9#煤层,实现区域消突,把8#、9#突出煤层变为不突出煤层;利用伪倾斜高抽巷、专用排瓦斯巷和穿层钻孔抽放初采瓦斯,解决15#煤层工作面上隅角瓦斯超限问题。     

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。     

工作面突出危险性预测敏感指标确定

为了确定突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标,确保工作面突出危险性的精准预测,以四季春煤矿6号煤层为例,通过总结分析邻近区域及矿井6号煤层煤与瓦斯突出特征,构建了6号煤层工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准。依据构建的工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准,结合矿井工作面预测条件和《防治煤与瓦斯突出细则》相关规定,综合考察了6号煤层工作面突出危险性预测指标钻孔瓦斯涌出初速度(q)、钻屑瓦斯解析指标(K_1)、钻屑量(S)的敏感性,结果表明:6号煤层工作面预测指标钻屑瓦斯解析指标(K_1)敏感性较好,能够响应煤层全部煤与瓦斯突出特征;钻屑量(S)敏感性一般,响应煤层部分煤与瓦斯突出特征;钻孔瓦斯涌出初速度(q)敏感性较差,不响应煤层煤与瓦斯突出特征。最终确定钻屑瓦斯解析指标(K_1)为四季春煤矿6号煤层工作面突出危险性预测敏感指标,为突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标的确定提供了参考。     

青龙一采区M16煤层突出危险区域预测及划分

对青龙煤矿一采区M16煤进行突出危险区域预测及划分。查清了一采区范围内影响煤与瓦斯突出的主要因素,测定了反映煤与瓦斯突出危险性的基础参数,划分了M16煤层的突出危险区、突出威胁区和无突出危险区,为开采M16煤层防止突出采取有针对性的措施提供了技术支撑。     

沙曲矿北翼回风大巷揭过5~#煤层瓦斯排放技术

沙曲矿为高瓦斯矿井,北翼回风大巷在掘进过程中要通过5#突出煤层,为了保证安全施工,对5#煤层采取以钻孔瓦斯排放为主的防突措施。本文根据现场实际情况,通过合理布置瓦斯排放钻孔,使5#煤层相对瓦斯含量由14.74 m3/t降至8 m3/t以下,排放量达到煤层应控制范围内瓦斯总量的46%以上,同时通过采取有效的防突措施,北翼回风大巷安全地揭过了5#突出煤层,这对同类巷道的安全施工具有重要的指导意义。     

高、突煤层消突及瓦斯综合治理工作的实践

根据鸡西矿区荣华立井7#煤层存在的突出和高瓦斯特征,采用了分阶段的瓦斯综合治理方法。通过采用保护层开采、本煤层瓦斯预抽、仰角钻孔、高位水平钻孔、低位钻孔、上部采空区贯通钻孔等综合瓦斯治理方法,成功地实现了突出煤层消突、高瓦斯工作面安全回采,实现了安全高效生产。