超高压水力割缝在低透气性煤层抽采瓦斯中的应用

为解决低透气性煤层抽采瓦斯的难题,群力煤矿引进超高压水力割缝成套技术及装备,对矿井运输石门C7、C6、C5煤层揭煤区域开展超高压水力割缝增透试验.实践结果表明,该技术增加了低透气煤层的可抽性,提高了煤层瓦斯抽采量,缩短了突出煤层瓦斯抽采达标时间,缩短了突出煤层石门揭煤时间,达到了突出煤层安全、快速揭煤的目的,加快了群力煤矿矿井建设进度.     

三汇一矿煤层增透与强抽技术在石门揭煤中的应用研究

突出煤层透气性差,矿井主系统抽放负压低,造成石门揭煤前抽放达标时间长。矿井采用水力割缝技术对煤层进行增透,再利用移动式抽放泵对瓦斯进行高负压强抽,缩短了石门抽放达标时间,使石门揭煤安全、快速,以满足矿井采掘部署需要。     

水力化卸压增透技术在石门快速揭煤中的应用研究

为了解决西南地区松软煤层所面临的瓦斯抽采难度大、消突时间长的难题,在新维煤矿石门揭穿8#突出煤层期间,通过抽采钻孔,采用单孔多次高压水力割缝形成缝槽,并同时实施中压注水实现导向性水力压裂的煤层增透方法,增加了待揭露区域煤层的透气性,缩短了预抽时间。结果表明:高压水力割缝形成缝槽为水力压裂起到一定的导向作用,水力压裂裂缝和割缝缝槽共同形成连贯塑性区;经过水力化措施后,煤层透气性提高,单孔抽采瓦斯流量平均提高2倍;单孔抽采瓦斯浓度平均提高3倍左右,实现了石门快速揭煤。     

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。     

石门揭穿严重突出危险煤层防突技术研究

为了解决由于松藻矿区地质条件复杂,煤层透气性系数低,地质构造带揭煤地点的地应力、构造应力、瓦斯压力大而导致揭煤时突出危险性增加,揭煤周期长的问题,提出采用超前探测、预测预报、高压水力割缝增透、底板瓦斯巷超前预抽、环形金属骨架钻孔注浆、锚网锚索喷浆加强支护、渐近式的综合石门揭煤技术,并在渝阳煤矿进行了应用。结果表明：采用综合石门揭煤技术瓦斯平均抽采浓度比未割缝钻孔平均抽采浓度提高59%,高压水力割缝后单孔平均抽采纯量增大2.92倍,揭煤时间缩短了17 d。     

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%。     

基于坚硬煤层条件的顺层钻孔增透技术研究

为了解决低透气性坚硬煤层顺层钻孔抽采影响范围小、抽采效果差等问题,分析了坚硬煤层高压水射流破坏过程,采用数值模拟的方法研究了超高压水射流环形割缝卸压增透机制,研制了新型超高压水力割缝成套装置,并现场考察了坚硬煤层煤巷条带顺层钻孔超高压水力割缝应用效果。结果表明:采用超高压水力割缝后,坚硬煤层透气性提升约20倍,钻孔平均抽采瓦斯纯量提高2.0~2.5倍,抽采达标时间缩短67%以上,月掘进速度提高约50%,掘进期间无瓦斯异常现象,实现了坚硬煤层煤巷条带安全、快速掘进。     

基于ZGF-100(A)型超高压水力割缝成套装备的煤层卸压增透效果考察试验

为了解决矿井深部区域高瓦斯难抽煤层抽采工作量大、抽采效果差的问题,提出了采用超高压水力割缝技术强化煤层瓦斯抽采。该技术可充分改变煤体结构,增加透气性,改善抽采效果。基于ZGF-100(A)型超高压水力割缝成套装备,以小宝鼎煤矿12393-2工作面作为试验区,开展了顺层钻孔水力割缝抽采效果考察试验。结果表明：在采用合理的水力割缝技术参数下,割缝组相较于普通组瓦斯抽采浓度提高约1.02倍,抽采纯量提高约2.36倍,抽采达标时间缩短约54.2%,抽采效果显著。     

超高压水力割缝技术在低渗透特厚煤层中的应用

为增大煤层透气性系数,提高煤层瓦斯抽采效果,通过超高压水力割缝技术,增大煤体暴露面积,给煤层内部卸压、瓦斯释放和流动创造了良好的条件,缝槽上下的煤体在一定范围内得到较充分的卸压,增大了煤层的透气性。结果表明:水力割缝钻孔组瓦斯抽采浓度、纯流量、百米瓦斯抽采纯流量及瓦斯抽采率是对比钻孔的2~4倍,远远大于对比钻孔组,割缝钻孔瓦斯抽采效果显著。研究为其他类似矿井提供借鉴。     

突出煤层区域防突方法的探讨

根据《防治煤与瓦斯突出规定》,针对突出煤层区域防治突出方法,结合现场实践,对多种区域防治突出方法进行总结分析,提出了适合鸡西矿区防治煤与瓦斯突出的主要方法,用于指导防突工作。     

突出煤层掘进工作面消突实践

为了消除掘进工作面前方煤体的突出危险性,同时降低回风流中瓦斯浓度,研究提出先抽后掘和边掘边抽的综合技术措施。通过在寺河矿西井区X13012回风巷掘进工作面进行试验,发现在采取综合技术措施后,掘进工作面突出危险性预测超标率由14.70%降至4.17%,回风流瓦斯体积分数由0.7%降至0.4%。可见边掘边抽措施的回风流瓦斯浓度比超前预抽措施的回风流瓦斯浓度降低了43%,工作面突出危险性预测指标超标率降低了71%,抽采及区域防突效果显著。     

超千米突出矿井防突措施

针对磁西一号矿井高应力、高瓦斯条件下的突出问题,在参考国内防突先进经验及本矿井具体条件的基础上提出了钻孔预抽、开采保护层和二者综合运用等3种区域防突方案,综合安全性、经济性、防突效果、投产时间及工程量等因素,论证分析得出方案1更为合理,并计算确定了抽采参数和制定了其他一些防突措施,现场应用效果显著,有效地消除了煤与瓦斯突出的危险性。     

在突出煤层中实施防突措施保证快速掘进

介绍了在突出煤层中快速掘进的防突措施。     

突出煤层回采工作面区域消突措施研究

在阐述开采保护层和预抽煤层瓦斯两种区域消突措施消突机理的基础上,论述了选取顺层钻孔预抽煤层瓦斯作为永红煤矿回采工作面区域消突措施的必要性和可行性,采用残余瓦斯含量法对实施区域预抽措施的3313回采面的消突效果进行了检验,结果表明:预抽后,3313回采工作面煤体消除了突出危险性,为工作面的安全回采提供了保证。     

基于突出煤层区域防突技术研究

瓦斯突出是瓦斯治理的一大难题,基于贺西煤矿三采区3#、4#煤层采取地面钻井以及采掘工作面瓦斯预抽的技术,具体为钻孔间距取15 m,长度至少控制本在工作面及下一区段顺槽上帮15 m,钻孔孔径Φ96 mm,封孔深度应不小于8 m,封孔管直径大于50 mm,经测定得出地面钻井抽采区域内地煤层残存瓦斯含量为5.6 m3/t^6.5 m3/t,较原始瓦斯含量降低了6.4 m3/t^7.3 m3/t、降低幅度为46%~60%,防突效果明显,瓦斯得到了有效治理.     

突出煤层回采工作面综合消突技术实践

为了快速消除回采工作面区域煤体的突出危险性,同时降低巷道掘进期间回风流中的瓦斯浓度,提出了交叉钻孔与网格钻孔相结合的综合抽采技术措施。在九里山矿16021回采工作面的试验结果表明：在采取综合技术措施后,16021回采工作面突出危险性预测超标率为零,16021运输巷回风流瓦斯体积分数由未实施综合技术措施前的0．8％降至0．4％,与本煤层顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯相比,抽采消突时间能够降低1／3以上,可见交叉钻孔与网格钻孔相结合的综合抽采技术措施是可行的。     

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。     

地质构造带区域突出煤层采掘工作面的防突方法

针对地质构造带区域突出煤层采掘工作面的防突问题,分析了矿井地质构造对突出煤层的控制作用和局部地质构造对采掘工作面煤与瓦斯突出的控制作用;在此基础上,提出了采掘工作面过地质构造带的方法,并给出了该方法的应用实例。     

浅析高突矿井水力掏煤快速消突工艺

胡底煤矿为突出矿井,因高地应力、高瓦斯等问题,瓦斯治理难度较大。3号煤层赋存不均衡,顶板和底板均存在100～300 mm的软分层,在工作面防突检测中经常造成钻屑量超标甚至突出的危险,影响煤巷安全高效掘进和综采面回采。针对此情况,主要采取对软分层进行水力掏煤,达到了钻屑量不超标的目的,确保了矿井安全生产。