综掘面隔离式防尘压风降温移动站技术

矿井综掘面综掘机掘进切割作业时,工作面实际产尘、扬尘量大,为有效解决综掘机切割作业时的个体防尘、降温等问题,结合实际生产现场情况,个体可以进入相对封闭隔离的无尘临时空间里暂避,避开矿尘产出和高温危害的峰值;通过压风管三通和连接管件实现对密闭环境的新鲜空气供给,通过直通出气口定量排气,产生干净凉爽的正压空气空间,避免作业人员在峰值时段直接暴露,这样做可以使得个体防护效果达到最大。依据以上思路和原理设计了一种隔离式防尘压风降温可移动工作站,提供一个相对安全清洁凉爽的独立环境,最大限度的提高劳动效率,大幅降低煤矿井下防尘、工作面降温技术及设备成本,且实用性非常强,经矿井综掘工作面现场试用,效果很好,效益明显,值得在煤矿推广。     

被保护层工作面瓦斯来源分析及治理技术

为研究被保护层高瓦斯工作面瓦斯来源,综合运用分源预测、统计、碳同位素分析等方法,首次发现了被保护层工作面上覆围岩一次破坏形成的裂隙中残存有大量游离瓦斯。在朱集东煤矿被保护层1111（3）工作面进行工程实践,优化了“顶板走向钻孔+边孔”系统布置,改进了护孔套管连接方式,“管到底”率达到95%,单孔瓦斯抽采量增加3.5倍左右,工作面瓦斯抽采率达到88%,回风瓦斯浓度控制在0.36%以下,平均0.12%,平均日产量8 300 t,实现了安全高产高效。     

淮南矿区煤层顶板分段压裂水平井抽采技术及效果研究

淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,结果显示三向应力场类型主要为σh,max>σv>σh,min,具有实施顶板分段压裂水平井技术的充分条件;利用MFrac Suite软件分别模拟了水平段距离煤层1、3、5 m时的压裂缝参数,压裂缝半长最大107.33 m、最小89.47 m,具有理想的压裂效果,说明顶板分段压裂水平井在淮南矿区具有比较好的地质适应性与可行性。以潘一煤矿13-1煤层“L”型顶板分段压裂水平井CBM01井为研究对象,采用井下钻孔检测与数值模拟等手段综合分析了瓦斯治理效果,结果显示CBM01井抽采415 d即显著降低了煤层瓦斯压力与瓦斯含量,距离水平井50、65 m处瓦斯压力由6.4 MPa分别降至2.6、2.7 MPa,降低幅度均超过55%,水平段两侧各15～20 m范围内瓦斯含量由13.5 m³/t降至最大9.11 m³/t、最小6...     

典型开采条件下煤与瓦斯共采实践与思考

针对我国煤层瓦斯高应力、高瓦斯压力、高瓦斯含量及低渗透性赋存特点,从煤层瓦斯抽采基础理论、技术方法及环境与安全效益等方面,系统分析总结了我国煤与瓦斯共采理论与技术进展,介绍了松软低透煤层群、高瓦斯原生结构煤层、山区松软低渗突出煤3种典型开采条件下煤与瓦斯共采技术体系与应用实践,进一步指出了我国煤与瓦斯共采面临的问题与挑战,认为我国应坚持煤与瓦斯共采的科学开采方法,从基础理论研究、关键技术及装备研发及示范工程建设方面提高煤与瓦斯精准共采技术整体水平,实现不同开采条件下煤层瓦斯资源的有效开发利用。     

瓦斯灾害潜在危险区微震监测试验研究与应用

突破以表观信息监测为依据进行瓦斯灾害监测预警的传统思路,本文基于采动诱发煤岩微破裂演化致灾的本质,以淮南新庄孜矿为例,开展了瓦斯灾害潜在危险区微震监测试验研究。结果表明:微震监测可实现采动过程中采动应力扰动诱发的煤岩劣化和微破裂演化所发生的微震事件实时、动态、连续监测;通过微震监测分析,可确定卸压开采裂隙区、断层的位置、形态和演化过程以及瓦斯富集区,指导煤层瓦斯抽采、构造异常区措施的实施,从而防治瓦斯灾害发生,实现煤炭安高效安全开采;研究成果为瓦斯灾害潜在危险区监测和瓦斯灾害防治提供了一种新的思路和技术方法。     

煤粒瓦斯非常压放散特征及放散模型修正

针对瓦斯放散特征研究局限于常压放散环境的现状,自主研发了"煤粒瓦斯放散测定仪"对煤粒瓦斯非常压放散特征进行测定.该仪器通过实时采集放散环境压力并控制多余气体瞬时释放的方法保持放散环境压力恒定,通过仪器内瓦斯压力变化获取煤样瓦斯吸附、放散量,可准确测定特定放散环境压力下瓦斯放散特征.利用该仪器测定了2min内煤粒从0.8MPa放散至0~0.5 MPa环境压力下的瓦斯放散量、放散速度.结果表明:不同放散环境压力下瓦斯放散量占对应瓦斯吸附量比例相近;瓦斯放散量、放散速度随放散环境压力增大而减小;放散环境压力对煤粒扩散系数无影响.基于试验结果,结合现有瓦斯放散数学模型,构建了煤粒瓦斯非常压放散模型.经30余组试验验证,该模型可以准确描述短时间内煤粒瓦斯非常压放散特征.     

基于微震成像的采煤工作面应力异常监测

为了实现对深井采煤工作面的冲击地压灾害预防,采用微震走时成像技术,监测采煤工作面的应力异常.根据系统要求布置传感器台网,实现工作面全覆盖;采用层状模型分析地震波传播路径,计算地震波传播速度,利用子空间分阶段求解的方法进行反演,实现对监测区域的地震波走时层析成像;结合地震波速度和岩石所受应力的关系,达到研究采煤工作面应力异常的动态分布及变化特征的目的.试验结果表明：工作面推进时,煤层顶板高应力异常达到最大,工作面前方的高应力异常区动态变化范围较大,工作面后方存在较稳定的地震波低速异常,利用微震成像技术可以有效地监测地震波速度异常区域的范围及变化特征.     

我国煤与瓦斯突出预测指标及技术研究现状浅析

为推进我国煤与瓦斯突出预测预警技术发展,对预测指标和预警方法的研究现状进行了分析。在预测指标方面,目前我国采用较多的是煤的破坏类型、瓦斯放散指数Δp、煤体坚固性系数f、瓦斯压力p、钻屑综合指标、钻孔瓦斯涌出初速度q、R值等静态指标;近年来,电磁辐射、声发射、微震监测等可被连续检测的动态预测指标均得到了较好应用,采用的综合指标瓦斯膨胀能也有较高的可靠性。在预测预警方法方面,灰色理论和神经网络等理论和方法在煤与瓦斯突出的预测预警中取得了一定的成果。分析发现,目前的预测指标与方法都存在一定的缺陷,而物理模拟试验和室内试验相结合的研究方法必然是以后的发展趋势。     

煤层高压注水压裂增透效应研究

为了保障煤矿安全开采,有效解决低透气性煤层瓦斯抽采达标周期长及抽采效率低的问题,对煤层高压注水压裂进行了数值模拟分析,得出裂缝前端和裂缝两侧应力变化,分析了裂缝水力压裂在消除应力集中和整体消突方面的优势,并在某矿3~#煤层开展了应用研究,增透卸压效果较好,实现了低透气性煤层瓦斯高效抽采。