利用瓦斯抽放钻孔进行综放面煤层注水防尘

汝箕沟煤矿在3227综采放顶煤工作面，利用瓦斯抽放钻孔进行煤层注水防尘。实现了一孔两用，在煤尘防治、改善工作面环境方面效果显著，取得了较好的效益。文章详细地介绍煤层钻孔的设计，包括钻孔参数、注水参数、注水系统等。     

高压磨料射流割缝技术及其在防突工程中的应用

分析了煤层巷道煤与瓦斯突出机理，提出了整体卸压理念，开发了高压磨料射流割缝防突技术并且在煤层巷道掘进工作面进行了实际应用.应用结果表明：该技术可用于具有突出或冲击危险的煤层，可以使钻孔之间相互沟通，造出缝隙，使煤体得到充分卸压、煤体中的瓦斯得到排放和应力得到解除，为掘进工作提供较为安全的工作环境.     

回采工作面尾巷瓦斯异常涌出分析

通过对康家滩矿88203回采工作面尾巷瓦斯异常涌出的考察、分析,分析结果表明大气压变化、顶板大面积冒落、采空区漏风和邻近层瓦斯涌出是回采工作面尾巷瓦斯异常涌出的原因,其中大气压的变化是最主要的原因.提出了针对性的防治回采工作面尾巷瓦斯异常涌出的技术措施.     

多缝线金属射流定向预裂爆破技术在瓦斯抽采中的应用

为提高高瓦斯、高应力、低透气性煤层钻孔瓦斯抽采能力,开发了多缝线金属射流定向预裂爆破技术,并在常村矿N1-3采区进行了预裂爆破增透工程试验。爆破过程中,多缝线金属射流首先在煤层中射出主裂缝,随后推进剂延迟爆破产生高能爆生气体压裂煤体,破坏坚硬煤体的致密结构,在钻孔周围形成松动裂隙圈,达到煤层增渗效果。试验结果表明:钻孔瓦斯抽采浓度由措施前的10.1%增加到措施后的42.2%,钻孔瓦斯抽采流量由措施前的0.026 m3/min增加到措施后的0.077 m3/min,百米钻孔瓦斯涌出量和煤层透气性系数也分别提高近1倍,掘进速度由措施前的49.5 m/月提高到了措施后的130 m/月。     

基于一维径向流动确定钻孔瓦斯抽采有效影响半径

为了快速准确地确定钻孔瓦斯抽采有效影响半径,在瓦斯一维径向流动数学模型的基础上,建立了钻孔抽采量与时间的指数函数关系。根据质量守恒定律和达西定律,推导出抽采半径的计算公式,建立了抽采半径与煤层参数和抽采时间的数学关系。采用该方法对新丰煤矿25021工作面抽采半径进行了计算,求得60 d内的抽采半径为2.70~3.72 m,与现场实测结果一致。同时,研究了抽采半径与抽采时间的关系。结果表明:随着抽采时间的增加,抽采半径逐渐增大,到第60天时,抽采半径达到极限值的96.46%~98.54%,在这之后抽采半径随时间延长增大的幅度十分缓慢。     

本煤层脉动水力压裂卸压增透技术应用

针对余吾煤业S1206工作面煤层瓦斯含量大、煤层透气性系数低的特点,开展脉动水力压裂试验强化瓦斯抽采,研究了脉动水力压裂卸压增透机理,设计了脉动水力压裂的钻孔参数、封孔工艺和压裂参数。试验结果表明,与普通瓦斯抽采钻孔相比,压裂孔的瓦斯浓度平均提高4.7倍,纯流量平均提高了6.3倍;导向孔的瓦斯抽采浓度平均提高了3.7倍,抽采纯流量平均提高了3.9倍,实现了煤层的快速卸压增透,提高了瓦斯抽采效果。     

绝热巷道内瓦斯爆炸火焰和爆炸波传播特性

通过建立长为4 m、断面尺寸为80 mm×80 mm的绝热巷道,运用AutoReaGas软件研究了9.5%浓度的甲烷/空气预混气体的爆炸特性。研究结果表明:在距离点火源1.2 m之前,前驱冲击波尚未形成,超压历史曲线只有1个极值;在距离点火源1.4 m之后,前驱冲击波和火焰锋面分别形成2个超压极值。最大超压随着距离的增大先逐渐减小至最小值160.459 kPa,随后开始增大,直至达到最大值204.235 kPa,接着又开始减小。火焰传播速度在距离点火源0.72 m时为212.5 m/s,随着传播距离的增加而逐渐增大,到距离点火源3.2 m处增加到381.3 m/s。     

基于煤层卸压增透的水力割缝最优出煤量研究

针对钻割一体化技术在高瓦斯松软煤层应用时,割缝钻孔出煤量过多容易引发喷孔和塌孔的问题,通过对不同出煤量割缝钻孔的瓦斯抽采效果进行分析,确定割缝钻孔最优出煤量的方法,得出了割缝钻孔存在最优出煤量的结论,以王行庄矿瓦斯抽采为例,对割缝钻孔出煤量最优值的确定方法进行了说明.     

穿层钻孔割缝混合强化预抽煤巷条带消突机制研究及应用

针对普通钻孔网格式布置掩护煤巷掘进增透效果差、卸压不充分的问题,提出了穿层钻孔割缝混合强化预抽煤巷条带消突技术,研究了其增透卸压消突机制,并进行了现场应用.研究结果表明,高压水射流冲击应力波反射形成的径向拉力对裂缝系统的生成起着关键作用,可以预置弱面增强其反射作用.普通孔对割缝孔卸压带的延伸起到了导向作用,而割缝孔对普通孔卸压带的扩展起到了激励作用,割缝孔和普通孔的卸压带相互连接形成整体卸压.现场试验结果表明,煤层透气性及钻场抽采平均纯流量大幅度提升,措施后掘进工作面防突预测指标未出现超标现象,消突效果明显.     

贵州典型矿区突出煤孔隙结构及其吸附特性实验研究

为了完善贵州区内突出煤的孔隙结构和吸附特性等物理特性,基于煤的孔隙结构和吸附特性对于瓦斯(煤层气)抽采与防治煤与瓦斯突出的重要性,采用相关仪器测定了贵州突出煤的孔隙结构和吸附特性,并分析了实验结果。结果表明：突出煤样平行层理表面均存在一定数量的晶体物质和微孔;突出煤样垂直节理表面可见一道或几道平行或交叉的且大小不一的裂隙;突出煤样的孔隙或裂隙孔径大部分在0~10 nm之间,孔径为3~5 nm的微孔在煤样中最为丰富,为瓦斯(煤层气)主要吸附空间;当相对压力达到0.8左右时,瓦斯吸附量会急剧上升;突出煤样瓦斯吸附量存在较大差异,孔容大的吸附量大。