定向千米钻机在五阳煤矿瓦斯治理中的应用

近年来,井下煤层瓦斯含量随着开采深度的加深不断增大,瓦斯灾害成为煤矿安全生产面临的重大问题.为保证煤矿瓦斯抽采技术能满足矿井瓦斯治理的需求,就定向千米钻机在五阳煤矿松软煤层瓦斯治理工作中的应用进行了分析和探讨,并对钻孔施工、设计中存在的难题提出了应对措施,经现场实际应用取得了较好的实用效果,可为煤矿大长厚综采工作面空白...     

定向钻机在松软突出煤层钻进中的应用研究

本文在分析VLD-1000型定向钻机主要技术参数的基础上,研究了该型号定向钻机在松软突出煤层中的实践应用情况.结果表明,定向钻机成孔技术取得了很好的瓦斯抽采效果,不仅施工效率高,且可以持续的抽采时间更长.有效解决了松软突出煤层瓦斯抽采的难题,对于保障煤矿生产安全具有重要的实践意义.     

低变质易自燃煤层工作面CO治理新技术

针对低变质煤的自燃氧化特性,在分析低变质易自燃煤层工作面CO来源及分布运移规律的基础上,提出低变质易自燃煤层工作面CO治理技术思路,即从减少煤氧接触、减少煤分子上含氧官能团数量和控制煤体温度3个方面进行治理。根据治理思路,采用采空区冷氮降温惰化遗煤、架后喷洒CO复合抑制剂及全断面架后喷洒阻化剂措施来抑制采空区遗煤及架后区域破碎煤体产生CO。结果表明：工作面采取CO治理措施后,回风隅角、采空区及回风流CO浓度均有明显程度降低,回风隅角CO浓度由治理前平均42×10^-6降低至治理后的20×10^-6,采空区CO浓度由68×10^-6降低至32×10^-6。     

采空区下顶板失稳因素与控制技术

针对采空区下工作面开采过程中,受二次采动影响,顶板受到不同程度损伤,从而使顶板稳定性变差,容易出现顶板冒顶、片帮等围岩灾变问题。以某矿6101工作面为工程背景,通过对近距离煤层群采空区下顶板结构进行分析,找出近距离煤层采空区下顶板失稳影响因素;从顶板、煤壁、支架3个方面考虑影响顶板失稳因素,利用FLAC3D模拟软件,分析上位煤层开采后下位煤层的应力塑性区条件;通过对顶板-煤体强度、推进速度与支架工况3个方面,对顶板失稳提出防治建议,为近距离煤层采空区下煤层开采提供了有效经验。     

碎软煤层顺层定向孔区域递进式精准瓦斯抽采模式与实践

针对碎软煤层矿井工作面开采和巷道掘进对瓦斯抽采治理的需要,分析了现有技术的基本原理、特点和不足,提出顺层定向孔区域递进式精准瓦斯抽采模式,介绍了其基本原理、技术内涵、技术优势,开发了顺层定向孔空气钻进技术与装备。在贵州青龙煤矿进行了工程实践,在2个钻场共完成碎软煤层顺煤层定向孔主孔及主分支孔264个,总进尺35 473 m,最大孔深345 m,300 m以上钻孔成孔率超过70%;抽采初期单孔平均瓦斯抽采纯量达到0.4 m3/min左右,抽采末期仍为0.3 m³/min左右,是常规钻孔的10倍以上,累计抽采瓦斯纯量超过410万m³,取得了碎软煤层顺层钻孔施工和瓦斯抽采效果的重大突破。     

裂缝性煤层声波测井响应的有限元模拟研究

通过使用COMSOL Multiphysics有限元模拟软件对声波测井探测裂缝性煤层的结果进行计算,研究在不同裂缝宽度和不同裂缝条数的条件下声波测井的响应特征。研究发现：滑行纵波在到时和幅度上基本不受裂缝发育的影响;斯通利波的到时在单条裂缝时几乎不受裂缝宽度的影响,但在多条裂缝时随着裂缝数量的增加会减小;斯通利波的幅度与裂缝宽度和条数之间均呈现负的指数相关性。     

饱和含水率对煤冲击层理效应影响研究

煤岩体物理化学性质是能否发生冲击地压灾害的内因,煤的层理和割理都极为发育,含层理煤样在评估冲击倾向强弱时需考虑层理效应,且冲击倾向性指数随含水率增加而显著降低。但鲜有针对含水率与其层理效应相关联系的研究,广泛利用的4个冲击倾向性指数也未能将能量因素与时间效应兼容考虑。现运用可综合反映能量积散全过程及时间效应的有效冲击能量速率指标,制取不同层理倾角的试件在自然含水率和饱和含水率分别进行实验,探究对冲击倾向性层理效应的影响。实验结果表明：饱和含水率状态下,煤样不再具有层理效应,各层理煤样冲击指数大致相同。     

叠加支承压力影响沿空巷道围岩稳定性特征及支护对策

针对急倾斜煤层叠加支承压力作用下沿空巷道围岩变形失稳问题,采用室内试验、数值模拟、理论分析和现场实验相结合的方法,对比研究了回采前后沿空巷道围岩位移、应力分布和塑性区范围等稳定性特征,开展了锚网索联合支护参数敏感性分析。结果表明：固定支承压力下,沿空巷道围岩应力非均匀分布,围岩变形以顶板下沉和两帮非对称变形为主;叠加支承压力作用下,沿空巷道围岩变形加剧,靠近采空区侧煤体弱化程度加深,煤帮及顶、底板岩层深部岩体向塑性状态转变;锚网索主要参数敏感性从强到弱依次为锚杆间排距、锚杆长度和锚杆预紧力。据此提出了非对称锚网索支护方案,有效控制了支承压力叠加影响沿空巷道围岩变形。     

近距离煤层上行开采技术研究与应用

针对翟镇煤矿实际情况,研究围绕覆岩运动与应力分布,进行工程地质调查分析,在全面论证分析的基础上,通过研究和应用上行开采,掌握上行开采的基本原则和主要技术问题,使开采设计方法与时空参数、安全技术措施科学合理,满足工程设计需要,为以后上行开采积累数据和经验。     

急倾斜水平分段放顶煤放煤规律的离散元模拟研究

提高水平分段高度是提高急倾斜水平分段放顶煤产量的有效途径,但顶煤分段高度提高后,其顶煤的放出工艺如何控制是影响其放出率的关键因素。对急倾斜水平分段放顶煤的放煤过程进行了离散元数值模拟,重点比较了在相同顶煤高度的条件下,顺序放煤与隔架放煤的特点,并在理论分析中给出了确定放煤轮数的具体公式,所得结论可供工程实际参考应用。