顺层长钻孔递进保护区域瓦斯抽采技术研究及应用

针对单一突出煤层赋存条件,提出了顺层下向长钻孔递进保护区域瓦斯抽采技术,即煤层由浅至深、由低瓦斯区向高瓦斯区,从上区段机巷(本阶段腰巷)施工下向倾斜顺层长钻孔,通过预抽煤层瓦斯,有效降低煤层瓦斯含量,区域性消除本阶段工作面突出危险性。实践证明,该方法能大幅度减少工程量,缩短瓦斯治理时间,确保突出煤层的安全高效开采。     

优化矿井生产布局确保矿井稳产高产

淮南矿业集团公司祁南煤矿针对矿井产量提升过快,生产采区采场萎缩,开拓、准备工程不足的矿井生产状况,通过优化矿井生产布局,保证采掘生产接替,确保了矿井的稳产、高产。     

单一松软强突出煤层瓦斯抽采技术

为了提高单一松软强突出煤层的瓦斯抽采效果,消除煤与瓦斯突出危险性,基于煤矿瓦斯抽采理论,在祁南煤矿72煤层714工作面进行了顺层钻孔瓦斯抽采试验。试验主要包括煤层巷道条带瓦斯抽采和工作面煤体瓦斯抽采两大部分的方案设计、施工跟踪与抽采效果分析,并针对松软煤层钻孔施工难与抽采效果差的问题,提出了"递进掩护"的钻孔施工方式。结果表明,顺层钻孔瓦斯抽采瓦斯后,瓦斯抽采量逐步上升,并稳定相当长一段时间,瓦斯压力由2.1MPa降至0.73MPa,瓦斯含量由10.5m3/t降至6.91m3/t,瓦斯抽采率达到34.21%,消除了煤与瓦斯突出危险性。     

煤与瓦斯突出煤层瓦斯赋存规律及应用研究

为研究掌握祁南煤矿72煤层的瓦斯赋存规律及煤层瓦斯灾害程度,文章首先分析论述了煤层瓦斯基本参数的物理意义及测试方法,通过现场打钻测定及实验室取样测试分析等工作,得出了煤层瓦斯压力、含量随深度的变化规律,结合其他煤层指标,获得了72煤层的煤层瓦斯赋存规律,并对煤层进行了区域划分,为下一步的煤层瓦斯治理提供了理论基础。     

综掘工作面水气旋转射流降尘系统的数值模拟与试验

为提高综掘工作面的降尘效果,提出了水气旋转射流降尘系统治理综掘工作面粉尘措施,分析了其机理,并在现场进行了试验,同时进行了综掘工作面水气旋转射流控尘系统与传统直流送风控尘的数值模拟。结果表明,该系统不但雾化效果好,且可形成旋风水气幕罩,有效控制粉尘快速扩散及污染整个巷道,除尘效果明显。     

煤与瓦斯突出矿井工作面顶板高位钻孔优化设计

为提高瓦斯抽采率,基于采场围岩裂隙发育特征及瓦斯流动规律,采用UDEC数值模拟软件模拟祁南煤矿342工作面在推进时的覆岩裂隙发育规律,优化工作面顶板高位钻孔设计方案。研究结果表明:当工作面推进速度5 m/d时,裂隙发育和瓦斯积聚区距煤层顶板12~22 m,在高位钻孔的层位控制范围,高位钻孔倾向控制范围优化为距回风巷9~36 m,钻场间钻孔的压茬距离35 m。祁南煤矿342工作面顶板高位钻孔按优化方案设计施工,单孔最大瓦斯抽采体积分数达84%,高位钻孔瓦斯抽采率达50%以上,工作面回风流的瓦斯体积分数控制在0.6%以下,保证了工作面的安全开采。     

反转密封取样装置

直接法测定煤层瓦斯含量中,如何减少或准确推算损失瓦斯量是一个亟待解决的问题。从缩短取样过程中煤样暴露时间角度出发,设计了一种反转密封取样装置,并在祁南煤矿715底板巷24#钻场进行了现场试验。结果表明:该装置能够取到碎屑状煤样,且在取样完成时能够完成对煤样的密封,井下无需转移煤样,直接通过煤样筒利用快接装置进行井下解吸;与传统的岩芯管取芯相比,反转密封取样能够极大缩短取样过程中煤样的暴露时间,井下30 min瓦斯解吸量明显增大,减小了取样过程损失瓦斯量,能够提高直接法测定煤层瓦斯含量的准确性。     

复杂地质条件长距离大断面石门揭煤接术

在复杂地质条件下,针对缓倾斜厚煤层大断面石门揭煤距离长的特点,依据煤与瓦斯突出的综合假说和流变机理,准确探明煤层及瓦斯赋存情况,采用帮钻孔抽放截流;利用预抽和超前钻孔加大安全屏障,消除煤与瓦斯突出危险性和巷道周边集中应力;浅进浅掘方式揭穿煤,加强安全防护,采用前探支架配合注浆加固有效地防止悬煤垮落等系列措施,安全效果显著。     

复杂地质条件长距离大断面石门揭煤技术

在复杂地质条件下,针对缓倾斜厚煤层大断面石门揭煤距离长的特点,依据煤与瓦斯突出的综合假说和流变机理,准确探明煤层及瓦斯赋存情况,采用帮钻孔抽放截流;利用预抽和超前钻孔加大安全屏障,消除煤与瓦斯突出危险性和巷道周边集中应力;浅进浅掘方式揭穿煤,加强安全防护,采用前探支架配合注浆加固有效地防止悬煤垮落等系列措施,安全效果显著。     

锚喷网支护处理软岩巷道大冒顶的实践

介绍了祁南煤矿采用锚喷网支护 处理深井高应力软岩巷道冒顶技术，并对支护技术以及取得的明显技术经济效果进行了分析。