气爆卸压增透防治井筒揭穿煤层突出的数值模拟研究

爆破震动卸压增透抽采瓦斯是消除井筒揭穿低透气性煤层煤与瓦斯事故的根本措施。采用有限差分数值模拟的方法,研究了气爆冲击震动卸压范围对井筒揭穿煤层卸压增透防突效果的影响。结果表明:当冲击震动卸压范围较小时,井筒揭穿卸压煤层后,煤层无支承压力增高区的出现;当卸压范围较大时,则依次出现支承压力三区,且支承压力增高区的宽度有随卸压范围的增大而增加的趋势;冲击震动卸压存在一临界卸压范围,当卸压范围超过该临界范围时,煤层支承压力曲线由单峰特征转变为内外双峰特征,且外峰值小于内峰值,内峰值还明显小于无卸压和不超过该临界范围卸压范围时支承压力单峰值,还能使支承压力增高区向煤岩体深部转移,显著降低井筒揭穿瓦斯煤层发生煤与瓦斯突出动力灾害发生的频度及强度,为气爆冲击卸压防治井筒揭穿煤层突出的工程应用提供参考。     

海域下三软煤层综放开采矿压显现规律研究

通过对北皂矿H2103工作面的理论分析及实测检验,揭示了三软煤层采用放顶煤开采条件下的覆岩运动和支承压力分布规律,提出了海域下三软煤层布置工作面的采场顶板控制技术,为实现北皂矿海域下安全高效开采奠定了基础。     

浅谈低透气性煤层瓦斯抽采技术

在煤矿开采中,瓦斯灾害一直是威胁煤矿安全生产的主灾害之一。针对矿井煤层透气性差的瓦斯地质条件并结合某矿生产实践,介绍了低透气性煤层的瓦斯抽采技术,同时指出应提高封孔质量和完善抽采系统,以进一步提高矿井瓦斯抽采效果。     

深部本煤层水力割缝卸压抽采煤层气应力场数值模拟

随着浅部煤炭资源逐渐枯竭，我国煤矿相继进入深部开采阶段。针对平顶山十矿深部煤层处在高地应力和高孔隙压力下，对水力割缝技术应用于深部本煤层抽采煤层气进行了数值模拟研究。分析了水力割缝破煤机理，建立了水力割缝卸压抽采深部煤层气平面应变有限元模型，得到了钻孔后和不同方向割缝后的应力场变化规律及其影响范围。钻孔后近孔地带应力平均下降66．6％，但在孔周区域产生应力集中区，应力降影响范围250—300mm。不同方向水力割缝后应力平均降低程度不同，与水平成40°割缝方向能达到卸压的理想效果，应力平均下降75．7％，应力降影响范围达3500mm。分析结果表明，水力割缝技术可达到使煤层钻孔地带卸压的目的，并且能够对煤与瓦斯突出的发生起到一定防治作用，可为深部本煤层卸压抽采煤层气选择最佳割缝方向提供理论指导。     

综放开采支承压力与卸压瓦斯运移关系研究

通过分析采动影响下煤岩卸压瓦斯的流动特性，并根据靖远煤业公司魏家地矿110综放面的矿压观测及瓦斯监测结果，得到综放采场前方支承压力及其作用下渗透系数随工作面距离变化的曲线，进而得出综放面承压力与卸压瓦斯运移的关系，为有效防治综放开采工作面瓦斯事故和合理抽取并利用瓦斯资源提供了理论依据。     

采煤工作面煤与瓦斯突出综合防治技术研究

对于煤炭行业的高瓦斯突出矿井来说,工作面应在消除煤岩瓦斯动力灾害危险性后开采,但由于煤层赋存极不稳定,存在局部瓦斯聚集的可能性。加之厚层砂岩基本顶初期破断距较大,局部开采技术条件和采矿地质条件比较复杂,采动过程可能形成局部准备和激发煤与瓦斯突出的条件。本文以开滦集团赵各庄矿3197工作面为例,探讨在煤层开采过程实施防治煤岩瓦斯动力灾害的综合技术措施。     

煤矿矿区的地质勘探与煤炭资源的开发

煤矿开采中的地质勘探技术是以地球物理方法为先导,其它基础地质手段加以配合,依托计算机技术实现地质工作的动态管理是煤矿开采地质勘探的特点。其工作模式可分为三个层面：1．井田范围主要可采煤层开采地质条件评价2．采区地质条件勘查;3．综采工作面地质条件超前探测。     

低透气性煤层双孔预裂爆破增透数值模拟

煤层深孔预裂爆破增透技术可以有效解决低透气性煤层瓦斯难抽采问题,通过研究不同爆破方法对煤体破坏范围的影响进而确定合理的爆孔半径对提高瓦斯抽采率具有重要的意义。以潞安矿区漳村煤矿3#煤层为研究对象,采用数值模拟的研究方法研究了双孔连续爆破应力波的传播过程及对煤层影响的范围。研究结果表明:单孔爆破模型应力波的传播特性以及爆破影响范围与双孔爆破模型存在明显差异,双孔爆破应力叠加破坏煤体的范围要远于单孔爆破对煤体的影响;通过钻孔间距为5 m、8 m和10 m的两孔连续起爆模拟结果比较,确定漳村煤矿3#煤层预裂爆破两爆破孔的合理间距为8 m。     

保护层卸压瓦斯抽采及涌出规律研究

瓦斯与煤突出矿井以及突出煤层数量随着煤矿开采深度的增加而不断增加,如何实现瓦斯与煤资源的高效安全共采已成为矿井作业的重点,而通过保护层开采时的被保护层卸压作用强化抽取卸压瓦斯,可以将高瓦斯突出危险煤层的被保护层有效变成低瓦斯无突出危险的煤层。本文探讨了强化抽采保护层开采与卸压瓦斯技术,并在分源原理基础上对回采工作面瓦斯涌出预测方法进行分析。     

煤体坚固性系数和瓦斯压力对煤层深孔爆破增透的影响

基于FLAC 3D有限差分动力数值模拟及与室内实验和典型现场试验结果对比分析的方法,研究了煤层的瓦斯压力和坚固系数对高应力低透气性高瓦斯煤层深孔爆破增透效果的影响。有限差分动力数值模拟中,通过FISH语言的二次开发,同时考虑了煤层地应力、爆炸波时程、爆生气体时程的作用,且与以往煤体爆破裂纹扩展数值模拟不同的是,爆生气体时程不仅作用在炮孔壁处,还作用在裂纹表面之上。研究结果表明:煤层裂隙区随煤体坚固性系数的增大呈对数关系增大;煤层瓦斯压力的存在降低了煤体的有效强度,有利于煤层爆生裂纹的扩展;煤体坚固性系数和煤层瓦斯压力对煤层深孔爆破增透均呈现正效应的影响。     

复杂地质条件区域瓦斯异常综合防治技术

随着小宝鼎矿区开采深度的增加,矿井瓦斯随着增大,生产安全都面临新的挑战。为此矿井对瓦斯涌出量较大的煤巷采用一种超高压水力切割成缝局鞘零地采技术和水压预裂的区域增透抽采技术,以提高煤层透气性,减少瓦斯治理工程量和治理时间     

瞬变电磁法超前探测技术在近灰岩巷道掘进中的应用

袁店一井煤矿101采区首采面1011工作面,主采10煤层,经鉴定10煤为突出煤层,施工回采巷道前必须进行区域瓦斯治理：在10煤底板做瓦斯抽放巷。机、风巷瓦斯抽放巷布置在10煤底板20-25m,距一灰间距20-25m。矿井地质条件复杂,为查明底抽前方及施工过程的地质及水文地质条件,决定采有瞬变电磁法进行超前探测。通过该物探的应用,有效指导底抽巷的施工,确保两条底抽巷的安全掘进。     

大倾角煤层综采回采巷道矿压显现规律研究

大倾角煤层综采时,回采巷道往往会受到支承压力的影响而产生不同形式的变形与破坏,巷道矿压观测这个环节将必不可少。介绍对某采煤面回采巷道围岩变形的现场观测,主要通过对围岩表面位移、深部位移的观测数据整理分析,研究并探明大倾角煤层综采回采巷道受超前支承压力影响的矿压显现规律,这将为巷道支架选型、支护设计、保证安全生产提供理论依据。     

马堡煤矿15#煤层水力压裂增透技术研究

针对马堡矿15#煤层瓦斯含量高、煤层透气性差、钻孔施工量大、瓦斯抽采率低等问题,提出以15108综放工作面为实验地点进行水力压裂增透实验来增加煤层透气性,对矿井瓦斯治理以及保证矿井安全、高效生产有着重要的意义。     

水力割缝本煤层抽采煤层气应力场数值模拟

我国浅部煤炭资源逐渐开采枯竭，很多煤矿相继进入深部开采作业阶段。针对平顶山十矿深部煤层处在高地应力和高孔隙压力下实际情况，基于ANSYS有限元分析软件对水力割缝技术本煤层卸压抽采煤层气进行了数值模拟研究。分析了水力割缝技术与破煤机理，建立了水力割缝开采深部煤层气平面应变有限元模型，得到了钻井前后、水力割缝前后有限元模型的地应力场变化规律及其影响范围。数值模拟结果表明，水力割缝技术可达到使近井地带充分卸压的目的，应用水力割缝在深部煤层气开采中卸压效果明显。     

低透气性煤层高压水力压裂增透原理及应用

为解决重庆地区低透气性煤层瓦斯抽采率低的难题,提出煤矿井下高压水力压裂卸压增透新技术。该技术是通过向煤层注入高压压裂液,促使煤层原有裂隙张开．产生次生裂隙,并向深部延深,形成大范围的裂隙贯通网络,能有效增加煤层透气性。重庆某矿井应用该技术后斯抽采浓度提高了17．45倍,瓦斯抽采纯量提高了12．83倍,瓦斯抽采效果显著提高,有效防治了矿井瓦斯灾害发生,确保矿井安全高效生产。     

电话瓦斯压力与瓦斯含量之间的关系实验研究

本文通过对所取的硬分层和软分层的煤样进行了实验室模拟实验，分析煤样的瓦斯吸附一解吸规律曲线图，根据实验数据分析可以得出煤层瓦斯压力与瓦斯含量相对应的关系，最后通过实验模拟可以确定赵庄矿3#煤层的瓦斯含量临界值为11m3／t，对煤矿瓦斯防治具有一定指导意义。     

煤壁浅孔高压注水在回采工作面的应用

煤壁浅孔动压注水实质是采煤工作面生产通过打钻孔的方法用高压力水湿润尚未开发的煤体,使其在开采过程中大大减少或抑制浮游粉尘的发生,动压水进入煤体后沿着煤层中的裂隙渗透流动。这种方法既能抑制回采过程中伴生的大量煤尘,又能使煤层裂隙中原生煤尘失去飞扬能力。本文分析了煤壁浅孔动压注水降尘机理和实验方法及应用,使用该方法达到降尘和减少瓦斯涌出等效果,值得推广应用的综合性防尘措施。     

超前地质钻孔对矿井安全的作用

随着矿井开采深度逐步延伸，井田内煤层厚度不稳，煤层倾角变化大，煤质松软破碎，煤与瓦斯突出、有毒有害气体腐蚀，水害，火灾，煤尘超标，顶板支护薄弱等等。必须打超前钻孔，进行抽放、探放瓦斯、稀释CO等有毒有害气体，探放水，煤岩体注水、穿层超前预支护．本文结合鹤煤八矿的具体地质情况对相关问题进行了研究探讨，实践证明可大大提高了煤矿安全生产水平。有效预防了矿井灾害的发生     

综采工作面高抽巷瓦斯抽采技术实践

随着煤层开采进入瓦斯含量较高的深部、回采工作面生产能力的提高及工作面推进速度的加快,仅仅依靠通风来解决瓦斯问题,已经很难实现。本文研究采用高抽巷抽采瓦斯方法来进行瓦斯治理,实践证明高抽巷瓦斯抽采技术有效地降低了采煤工作面和回风流的瓦斯涌出量,提高了通风生产能力,瓦斯治理效果明显,技术经济合理,给安全生产创造了良好的通风条件。