缓倾斜煤层构造顶(底)板石门揭煤过程中岩石薄板压曲破坏临界值分析

为了解决缓倾斜煤层揭煤耗时长,穿过石门和煤门距离长,过煤门时易发生突出的问题,推出了一种新工艺——构造顶(底)板石门揭煤。该工艺关键难题是,构造顶(底)板石门一般为岩石薄板,它容易发生压曲导致突出发生。为此,基于弹性理论建立了薄板力学模型,应用能量法推导出岩石薄板发生压曲破坏的临界载荷和板厚,并分析影响因素。结果表明,适当增大底板岩石的厚度,减小岩石的宽度能够有效提高临界载荷,保证安全揭煤。     

钻孔预警在石门揭煤突出危险性预测的应用

石门揭煤是指石门自底(顶)板岩柱穿过煤层进入顶(底)板全部作业过程。石门揭煤最容易发生煤与瓦斯突出,而且突出强度较大,因此石门掘进必须执行‘先探后掘’措施,探明前方构造及煤层层位、厚度、瓦斯情况。利用前探钻孔施工时的情况,判定煤层是否有突出危险性是一种新的突出危险预测的方法。     

缓倾斜突出煤层的安全揭煤技术

从分析煤矿缓倾斜突出煤层传统揭煤方法存在的缺点入手,提出"挑顶(挖底)法揭开(揭穿)缓倾斜突出煤层"的技术。系统介绍了大湾煤矿采用挑顶(挖底)法揭开(揭穿)缓倾斜突出煤层的全过程,对安全、快速地揭开缓倾斜突出煤层具有指导意义。     

高瓦斯缓倾斜突出煤层石门反向揭煤技术

基于传统石门揭煤技术及目前石门揭煤中存在的技术难题基础上,深入探讨由煤层揭露岩层的石门反向揭煤技术原理及技术路线,结合现场淮南矿业集团潘一矿11-2煤层西翼轨道石门反向揭煤研究及应用,较传统石门揭煤技术大大缩短揭煤工期,打钻排放瓦斯成本得到大幅下降,突出危险性亦大大降低。说明该技术在突出煤层中,特别是在缓倾斜突出煤层中要反复穿越长距离的石门揭煤工程中值得推广应用。     

突出煤层石门短导硐揭煤技术应用

针对缓倾斜突出煤层石门揭煤易发生突出的特点,结合焦作矿区二1煤层揭煤的大量研究与实践,确定了以石门短导硐震动爆破配合交叉钻孔强化卸压抽采为主的缓倾斜突出煤层石门揭煤技术,实现了冯营矿2415车场、2417车场的安全揭煤,为矿井合理采掘部署提供了保障。     

缓倾斜突出煤层石门短导硐震动 爆破揭煤技术应用

针对缓倾斜突出煤层石门揭煤发生突出的特点,结合焦作矿区二₁煤层揭煤的大量研究与实践,确定了以石门短导硐震动爆破配合交叉钻孔强化卸压抽采为主的缓倾斜突出煤层石门揭煤技术,实现了冯营矿2415车场、2417车场的安全揭煤,为矿井合理采掘部署提供了保障。     

缓倾斜突出煤层石门揭煤瓦斯灾害治理模式

白羊岭煤矿15#煤层为缓倾斜突出煤层,由于受断层影响,在掘进过程中频繁面临石门揭煤。预计揭煤地点有断层发育,且均处于采掘应力叠加带。为了确保井底车场副井绕道石门揭煤过程中安全揭穿缓倾斜突出危险性煤层,提出了施工探煤孔控制煤层层位、施工瓦斯超前排放孔、排放钻孔效果检验、安全揭煤的治理模式,并进行了现场实践。结果表明:该方法效果显著,施工安全,消除了石门揭煤中的动力现象,确保了安全揭煤,矿井建设速度得以提高。     

突出厚煤层交叉钻孔强化抽放快速揭煤技术

为了在有严重突出危险的缓倾斜厚煤层--新安煤田二1煤层实现快速揭煤,采用了交叉钻孔、巷旁隔断截流钻孔瓦斯抽放措施,并结合导硐,研究了石门的快速安全揭煤技术,结果表明这种揭煤技术可以缩短突出危险厚煤层石门揭煤的工期.     

挑顶法石门揭煤过程中顶板突变失稳分析

为了解决缓倾斜煤层揭煤耗时长,穿越石门、煤门距离长,而过煤门时更易突出的难题,采用了一种挑顶法石门揭煤新工艺;应用弹性力学薄板理论建立了顶板岩石薄板模型,基于突变理论得到了顶板岩石发生突变失稳临界应力值,并求解出当临界应力值达到岩石强度时的临界厚度解析解;通过实例分析了临界值的影响因素,结果得出,适当增大煤层顶板的岩石的厚度,减小的宽度能够有效提高其发生突变失稳的临界应力值.经过多次现场成功应用和验证,挑顶法石门揭煤工艺具有一定的推广价值和研究意义.     

赵家山厚煤层石门揭煤区域综合防突技术

赵家山煤矿在石门揭穿缓倾斜特厚突出煤层时,穿煤段距离一般长达几十米,抽排钻孔施工时,喷孔、卡钻严重,施工困难,无法一次性穿透煤层全厚,传统上只能采取分段防突措施,揭穿煤层。但分段实施防突措施,危险性大,揭煤时间长。为此,提出了复杂条件下的石门揭煤区域综合防突措施。通过在赵家山8煤石门揭煤现场试验,安全、快速的揭开了煤层,证明了该方法的有效性。     

钻扩一体化技术在石门揭煤工作中的应用

突出矿井石门揭煤过程中最易引发煤与瓦斯突出事故,而目前石门揭煤工作中防治煤与瓦斯突出的主要措施是穿层钻孔预抽煤层瓦斯,但低透气性煤层中单一采取这一措施难以达到理想的消突效果。钻扩一体化水力扩孔技术,能有效增加煤层透气性和抽采钻孔有效影响半径,辅以严封孔、高负压抽采措施,快速实现抽采达标,保证揭煤安全。     

石门揭露冻结煤层瓦斯突出过程的数值模拟

针对新提出的石门揭煤注液冻结防突方法,根据煤与瓦斯突出与煤层力学性能、煤层冻结温度之间的关系,结合人工冻结工程实践,采用岩石破裂过程分析RFPA2D系统,确定模型尺寸和边界条件,建立了石门揭露冻结煤层过程气固耦合数学模型。设定冻结温度下煤层的单轴抗压强度、弹性模量及瓦斯压力等相关参数,数值模拟了不同冻结温度下龙家山煤矿-400 m水平2#石门揭露6#煤层过程。数值模拟表明:当6#煤层温度降为-10～-20℃时,该石门揭煤工作面突出危险性将大为降低。综合冻结时间、能源消耗和防突效果,选定-10℃作为该石门揭露冻结煤层控制温度,可以提高突出矿井石门揭煤工程的经济效益。     

快速石门揭煤技术在大众煤矿的应用

石门揭煤容易发生突出事故,其主要原因是岩层的透气性远远低于煤层的透气性,在煤层外部形成了一个"保护盖",导致煤层中保存了大量的高压瓦斯气体,另外石门揭煤作业瞬间大面积的暴漏煤体,导致应力失衡而引发突出。基于上述原因,提出穿层钻孔预抽煤层瓦斯和导硐揭煤法相结合的快速石门揭煤技术,并成功应用于大众矿13031下底板抽放辅助巷揭煤作业,揭煤周期较以前提高了近60 d,有效的缓解了工作面接替紧张的局面。     

突出矿井石门导硐震动炮揭煤的工程实践

为防止王家岭新井在石门揭煤时发生煤与瓦斯突出,在掘进头进行了突出危险性预测和消突,根据煤层赋存条件选用导硐震动炮法进行揭煤,设计了导硐的层位、尺寸及其爆破施工参数,并用震动炮安全完成揭煤作业。     

不同突出口径条件下煤与瓦斯突出模拟试验研究

使用自主研发的煤与瓦斯突出模拟试验装置开展了不同突出口径条件下煤与瓦斯突出模拟试验,以分析石门揭煤时含瓦斯煤体暴露面面积对煤与瓦斯突出发生发展的影响。分析结果表明：突出口径越大,煤体越易于破裂失稳并发生煤与瓦斯突出,所以,石门揭煤时煤体暴露面面积对煤与瓦斯突出有着一定的控制作用,合理设计揭煤工艺控制煤层新暴露面面积可有效防治煤与瓦斯突出;突出口径影响破断煤体中瓦斯的放散,使得煤体中瓦斯压力梯度变化趋势不同;突出口径越小,煤与瓦斯突出持续时间越长,瓦斯压力降低越慢,瓦斯对煤体的粉碎性越不明显,突出强度也越小,也因此改变了突出时温度变化量,结果在某种程度上说明了突出口径影响含瓦斯煤的破断失稳和抛出特性。     

石门揭煤静态爆破致裂煤层增透可行性研究

针对现有石门揭煤预抽瓦斯煤层增透措施可能诱发煤与瓦斯突出的危险隐患,提出了利用静态爆破技术结合合适的钻孔布置来压裂煤体,增加煤体瓦斯运移通道,提高煤层透气性的技术方法;分析了静态爆破的技术原理、力学过程及现场实施的设计等内容.该方法具有安全、无震动、不产生明火的优点,从而确保石门的安全揭煤.该技术的广泛应用将带来显著的...     

贵州高瓦斯矿井条件下三步揭煤法防突技术研究与应用

通过对石门煤与瓦斯防突技术的研究,基本总结出了一套适合贵州高瓦斯条件下的石门安全揭煤技术,为矿井石门揭煤提供了安全基础,对今后各类石门安全揭煤具有借鉴意义。     

金能煤业分公司4331风巷工作面局部防突技术

金能煤业分公司4331工作面所属3#煤层为高瓦斯突出煤层,煤层透气性系数低且瓦斯赋存不均匀,石门揭煤时发生过动力现象,且4331风巷处于上保护层未保护范围内。在风巷掘进时采用连续流量法预测前方煤体的突出危险性,并采取超前排放孔、均匀布置预抽钻场等防突措施防治工作面瓦斯突出,措施实施后再进行效果检验和区域验证,直到无突出危险为止。