高瓦斯低透气性煤层石门揭煤卸压爆破试验

针对高瓦斯低透气性突出煤层石门揭煤过程中,采用传统的密集排放钻孔防突措施的消突效果较差,钻孔工程量大等问题,提出了用深孔控制爆破以释放煤体所积聚的弹性能,从而达到增透卸压强化抽放的目的.从断裂力学和爆炸力学的角度,分析了深孔控制爆破的防突作用机理,论述了控制爆破的施工工艺与技术参数的确定原则和方法.试验结果表明,在低透气性高瓦斯煤层中采用深孔控制爆破局部措施,能够提高煤层透气性,大幅度改善预抽瓦斯效果,对应力集中的煤体起到卸压作用,从而有效避免煤与瓦斯突出或降低煤层突出危险性,达到安全、高效揭煤的效果和缩短揭煤工期的目的.     

煤岩固化防突技术在松河矿石门揭煤中的应用

针对常规防突措施的不足,采用煤体注浆固化的方法来提高石门揭煤处煤体强度和增强围岩的稳定性,从而降低煤层中初始释放瓦斯膨胀能来防止煤与瓦斯突出.煤岩固化方法的防突机理主要是改变了煤岩体物理结构性质,尤其是在石门揭煤过程中,为石门揭煤过程整个工序提供了可靠的安全保障,可以实现安全快速揭煤.     

鹤煤四矿突出石门快速揭煤技术的研究及应用

突出煤层石门揭煤是突出矿井防突工作的关键过程,研究安全有效的突出煤层石门揭煤技术对矿井的安全生产和采掘接替具有重大意义。通过综合分析鹤煤四矿煤与瓦斯突出影响因素,结合石门揭煤工作面的实际情况,制定了穿层钻孔瓦斯抽放、水力压裂与强化抽放、注马丽散加固煤体等综合性措施,安全快速揭开了煤层。     

金属骨架防突技术在石门揭煤中的应用

为了有效地防止石门揭煤中由于煤体冒落引起的煤与瓦斯突出,采用了金属骨架加固煤体的防突措施.该技术应用干3201岩中巷二、三石门揭煤,巷道成型较好,没有发生导硐上方煤体冒落现象,降低了瓦斯涌出量,确保了石门安全揭煤.     

膨胀剂缓释石门揭煤新工艺

通过研究膨胀剂的膨胀力、静态爆破的影响范围以及对石门揭煤范围内煤岩体应力、瓦斯释放的作用规律,并根据石门揭煤过程中的瓦斯渗流作用机理,研究缓释揭煤过程中瓦斯压力、瓦斯涌出量的变化规律、煤体应力变化情况,研究膨胀剂缓释揭煤作用机理。     

石门对掘揭开急倾斜煤层突出与爆破增透消突技术

针对煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点及变形破裂过程中透气性的非线性变化特性,应用基于含瓦斯煤岩破裂过程固-气耦合动力学模型开发的RFPA^2D－Flow软件,系统模拟了石门对掘揭开急倾斜煤层煤与瓦斯突出动力灾害演化过程,从细观的角度分析了突出过程中的应力演变、裂隙发展和瓦斯运移规律。数值模拟和突出实例分析表明：高瓦斯压力和梯度、严重应力集中和叠加、不可忽视的揉搓煤体自重应力以及瞬间爆破应力冲击是造成突出的综合性原因。介绍了利用深孔预裂控制爆破技术的石门揭煤消突试验,结果表明,该技术爆破孔的增透半径大于3 m,在防治高瓦斯低透气性煤层石门揭煤突出和实现安全快速揭煤方面效果较好。     

采用注浆加固技术防止石门揭煤时煤与瓦斯突出

针对目前石门揭煤常用防突措施存在揭煤时间长、施工安全性差等问题,对注浆加固应用于石门揭开有瓦斯突出危险煤层技术进行了系统分析和综合研究,分析了注浆加固的防突机理。采用注浆加固的方法能提高煤体强度和煤岩交界面处围岩的整体性,有效避免煤岩在瓦斯压力作用下发生不连续变形,使外部煤体阻滞突出的作用得以加强。采用注浆加固技术进行煤与瓦斯突出防治可以大大缩短揭煤时间,为石门揭开有瓦斯突出危险的煤层提供了一种新的技术手段。     

导硐法揭开突出危险煤层技术实践

石门揭开突出危险煤层,是煤矿在巷道掘进过程中一项十分危险又不能避免的工作,由于地压、煤层瓦斯、煤体自身物理特性等诸多因素,造成石门揭煤时经常发生煤与瓦斯突出.如何能安全、快速地揭开煤层,对突出矿井的安全生产具有重要意义.鹤煤公司八矿在32采区石门采用合理的施工方案,采取严格的安全防护措施揭开突出危险煤层,其效果良好.     

钻孔卸煤配合金属骨架石门揭开严重突出煤层的新方法

通过钻孔卸煤配合金属骨架石门揭开严重突出煤层的7次试验,证明了钻孔卸煤后,使石门前方煤体应力前栘,瓦斯得到排放,并加固了石门上方煤体,从而达到了防治煤与瓦斯突出的目的。该措施施工简单,工时仅需20天左右即可完成。     

新集矿区深部突出煤层强化松动爆破快速揭煤技术的研究与应用

强化松动爆破快速揭煤技术,是通过巷帮长钻孔的连续排（抽）放来拦截掘进工作面前方有效排（抽）放（或释放）后待掘煤体的瓦斯补充来源,保证排（抽）放效果的连续有效性,避免瓦斯含量和压力在停止排（抽）放后逐渐恢复.该项技术在新集一矿北中央采区-580m轨道下山车场揭13煤（煤层原始压力高达3.92MPa）,二矿-650m中央轨道石门揭13煤以及刘庄煤矿-762m中央轨道石门揭13煤施工中均得到了成功应用,不仅安全快速地揭开了突出煤层,而且大大缩短了揭煤工期.     

煤矿瓦斯抽采水胶药柱在煤层深孔爆破中的研究与应用

针对高瓦斯低透气性煤层,从理论上探讨了煤矿瓦斯抽采水胶药柱在煤层深孔中爆破时,炸药爆炸冲击波初始峰值压力和传播到孔壁处的入射压力以及孔壁煤面上的透射冲击压力。建立了炮孔周围煤体中的动态应力场,分析了爆源区径向裂隙区的形成和扩展半径。最后将裂隙区半径应用于煤层爆破孔和抽采孔布置参数设计,提出了高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破孔和瓦斯抽采孔的合理间距,并进行工程实践。结果表明该方法为高瓦斯低透气性煤层增透,进而为解决煤层瓦斯抽采提供了一条有效的解决方案。     

深孔松动爆破技术在“两高一低”突出煤层工作面中的应用

为了解决“两高一低”（高瓦斯含量、高瓦斯压力、低透气性）突出煤层综采工作面的防突和瓦斯超限问题，新田煤矿在1402工作面下部硬煤进行深孔松动爆破抽放技术试验。该技术的应用增大了煤体裂隙和煤层透气性，扩大了抽放钻孔的影响范围，提高了工作面瓦斯抽采量，减少了钻孔的施工时间和瓦斯抽放时间，钻孔工程量减少了一半，瓦斯治理效果明显，经济技术效果显著。     

深孔预裂爆破技术在煤巷快速掘进中的应用

针对五阳煤矿煤层透气性低、瓦斯浓度时常超限、煤巷掘进速度慢和工作面接替紧张等问题,在分析深孔预裂爆破工艺和确定爆破参数的基础上,提出了迎头深孔预裂爆破和巷帮预抽瓦斯的快速掘进技术,并结合现场进行了工业试验。结果表明:深孔预裂爆破技术提高了煤层的透气性,巷帮钻场的瓦斯抽采量为爆破前的1.3倍;降低了掘进工作面的瓦斯涌出量,实施深孔预裂爆破技术后,再没有发生瓦斯浓度超限事故;煤巷掘进月进尺达到180 m,实现了煤巷安全快速掘进。     

深孔预裂爆破在正行矿突出煤层掘进中的应用

<正>行矿15#煤层透气性差,瓦斯压力高。轨道下山II段煤巷施工钻孔过程发生喷孔、夹钻等动力现象,抽采效果不佳。在掘进工作面迎头设置爆破孔,两帮设置抽采孔进行深孔预裂爆破后,煤层透气性系数增加,瓦斯抽采浓度和纯量明显提高,消除了煤层突出危险,实现了煤巷快速安全掘进。     

低透气性高瓦斯煤层深孔控制预裂爆破增透技术

为了解决低透气性高瓦斯煤层难抽采问题,运用RFPA2D数值模拟软件,建立了2种深孔控制预裂爆破力学模型,通过对模拟结果进行对比分析,得出一套适用于鹤煤八矿底板抽采的爆破参数,并进行了现场试验,爆破后煤层透气性系数平均值达到了2.23 m2/（MPa2.d）,比爆破前测定的煤层原始透气性平均值提高了近3.05倍,说明该技术可以明显提高钻孔周围煤体裂隙发育程度,煤体透气性增加,达到了提高煤层瓦斯抽采量和抽采率的目的。     

煤层深孔聚能爆破致裂增透机理研究

针对高瓦斯低透气性煤层钻孔瓦斯抽放效率低的问题,以郑州煤炭工业（集团）有限责任公司大平煤矿为例,提出了煤层深孔聚能爆破致裂增透方法.利用爆破特殊装药结构积聚爆炸能量,驱使聚能罩侵彻煤体形成初始裂隙,并在爆生气体的二次驱动下扩大煤体断裂带范围.现场爆破试验及瓦斯抽放效果证明,煤层深孔聚能爆破裂隙有效影响半径为5~6 m,钻孔瓦斯抽放浓度平均提高200%~300%.     

低透煤层化学改性增透技术研究现状及展望

我国煤储层的赋存特征概括为微孔隙、强吸附、低渗透,这些赋存特征严重抑制了煤层气的开采,在此基础上,储层改造技术被广泛提出.针对低透气性煤层,国内外学者提出水力压裂、水力割缝、预裂爆破等储层增透技术,这些技术均存在增透范围小、裂隙闭合快、水锁效应等问题.有学者提出采用化学方法改造煤层,利用化学试剂改变煤层理化性质继而达到...     

低透气性突出煤层巷道快速掘进的试验研究

针对在低透气性突出煤层巷道掘进过程中，煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限，掘进速度缓慢等问题，提出了深孔预裂控制爆破和巷帮钻孔边抽边掘相结合的综合防突技术，研究了深孔预裂控制爆破技术的作用机理，阐述了深孔预裂控制爆破技术的工艺流程和巷帮钻孔的布置参数.研究表明：在低透气性突出煤层中采用深孔预裂控制爆破和巷帮钻孔边抽边掘相结合的防突措施，可有效地消除激发突出的应力和煤体结构的不均匀性，提高煤体强度和煤层透气性，使巷帮钻孔瓦斯抽放量大幅度地提高，增大了煤体抑制突出的阻力，能有效地预防和消除在掘进过程中煤与瓦斯突出的危险性，且提高巷道掘进速度3～4倍.     

水压爆破防突机理分析及工程应用

基于我国高应力、高瓦斯和低透气性煤层赋存特点及目前煤矿区域瓦斯治理过程中存在的问题,研究了炸药在水中爆炸时煤体的应力变化、裂隙扩展等过程,数值模拟了水压爆破孔的有效影响半径,提出了将炸药的爆炸能量和水有机结合的水压爆破技术。该技术在国内有关矿井进行了应用,应用结果表明:水压爆轰产物在一定范围内使围岩和煤层应力发生改变,并沿前方煤体和巷道两帮转移,减少突出势能;同时提高煤层透气性,提高区域抽采效率,缩短区域抽采时间,有效地防治了煤与瓦斯突出和冲击地压,具有广泛的应用前景。     

煤层透气性系数计算方法的工程应用

煤层透气性系数是评价煤层瓦斯抽放难易程度和瓦斯突出危险性的重要技术指标,新标准对煤层透气性系数参数测定方法、计算方法等均明确规定。为了便于煤层透气性系数的工程应用,基于EXCEL对新标准中煤层透气性系数计算过程各个参数运算步骤均予以重新编程,更有利数据处理,仅需将井下实测参数和实验室所测得参数代入,即可准确得出煤层透气性系数。