基于措施井底抽巷的煤巷掘进优化技术

米箩煤矿属于典型的贵州山区突出煤矿,煤层赋存条件比较复杂。根据煤矿地质勘测资料进行了措施井的优化布置分析;3#煤层作为上煤组其他煤层的保护层,该煤层首采工作面110302是综采工作面;利用措施井开拓超前于首采面运输顺槽和回风顺槽的1102底抽巷,运用理论分析和数值模拟结果对1102底抽巷布置层位进行了可行性分析;利用1102底抽巷向穿层钻孔对顺槽掘进条带区域进行瓦斯预抽,并由主井和措施井向110302工作面中部相向掘进顺槽。经过实际工程验证后得出1102底抽巷围岩稳定,变形较小,110302工作面顺槽掘进条带区域经过消突后,采用相向掘进的方法有效地促成了首采工作面的提前投产。     

顺层钻孔预抽突出煤层瓦斯方法与应用

掘进工作面采前预抽采用顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯,工作面运输巷沿煤层走向施工顺层钻孔,工作面回风巷沿煤层倾向施工顺层钻孔。采煤工作面采前预抽采用工作面巷道施工顺层钻孔预抽回采区域瓦斯。确定钻孔间距、钻孔长度、钻孔控制范围等主要参数。通过配备预抽掘进工作面,使掘进工作面和预抽掘进工作面交替进行,并进行验证,实现采掘接替平衡。     

顶板岩巷在保护层开采中的“一巷两用”研究

针对突出煤层作为煤层群开采保护层时,顺槽掘进突出风险高、回采期间瓦斯涌出量大的问题,采取顶板岩巷施工下向穿层孔对煤巷掘进条带进行预抽消突,既保证工作面顺槽的安全快速掘进,又可作为回采期间的高抽巷,解决了工作面瓦斯超限问题,实现了“一巷两用”。     

保德煤矿瓦斯综合治理技术研究

依据保德煤矿采煤工作面开采期间瓦斯涌出来源,采取了本煤层顺层钻孔预抽、掘进工作面千米钻孔预抽、采空区联络巷埋管和插管法抽采等措施进行了综合瓦斯治理,保证了矿井安全生产。     

近距离煤层群高瓦斯工作面瓦斯立体抽放模型的建立和应用

针对近距离煤层群高瓦斯工作面的地质和开采条件,建立了高瓦斯工作面巷道掘进期间和工作面推采期间的瓦斯立体抽放巷模型。巷道掘进期间采用预掘内错底板低位巷或内错顶板高位巷并布置穿层钻孔或布置随掘进的瓦斯抽放钻场进行瓦斯的立体抽放;工作面推采期间采用内错顶板高位巷穿层钻孔和工作面巷道顺层钻孔预抽瓦斯的立体抽放技术。以瓦斯立体抽放模型为基础,结合矿井实际地质条件、矿井巷道围岩与开采环境条件和技术工艺条件,进行了瓦斯立体抽放的实地实验和应用,确定瓦斯抽放巷的垂距和内错距离为15 m、高位巷钻场间距100 m、顺层钻孔间距2 m等参数;并进行了保护层瓦斯的预抽。通过瓦斯立体抽放实现了巷道掘进与工作面开采的瓦斯抽放要求,既控制了本煤层工作面的瓦斯浓度,实现了安全开采,又释放了上部煤层的瓦斯。     

玉溪煤矿单一突出煤层瓦斯防治技术

玉溪煤矿为单一可采煤层、煤与瓦斯突出矿井。该矿瓦斯防治实行区域递进式瓦斯抽采:首采及准备面采用顺层平行钻孔抽采回采区域瓦斯;对于其它工作面,在盘区巷中布置钻场,利用千米钻机对盘区巷两侧区域进行模块化抽采,对于千米钻机难以覆盖的范围,利用相邻的、上一工作面保留下来的回风巷布置顺层钻孔进行区域预抽;盘区巷、首采及准备面运输巷掘进均利用穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯消突。通过预抽、边采(掘)边抽及采空区抽采方式来防治瓦斯。     

单一煤层上下递进掩护及底抽巷综合防突技术

针对平煤股份六矿丁5-6-21110工作面,将顺层预抽钻孔预抽回采区域煤层瓦斯理论引入煤巷掘进工作面,通过在风巷施工顺层钻孔,掩护中间巷的掘进。在该工作面按照递进掩护的思路,形成一套完备的区域及局部瓦斯治理技术,分析中间巷掘进期间瓦斯涌出量以及效果检验值的变化情况,验证了顺层递进掩护钻孔的保护效果。     

候村煤矿3604上分层运输顺槽工作面抽采达标评判

为了预防瓦斯事故发生,采用顺层钻孔对3604上分层运输顺槽4#联络巷前方420~560 m范围进行瓦斯预抽。共施工11个超前预抽钻孔,累计抽采瓦斯29902 m3。按照《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》要求,从预抽钻孔有效范围、钻孔均匀程度评价、可解吸瓦斯量、通风能力达标等方面,对3604上分层运输顺槽4#联络巷前方420~560 m范围进行瓦斯抽采达标评判。     

综放工作面瓦斯综合抽采治理技术

针对保德煤矿随着开采深度不断加大,煤层瓦斯含量逐步增加的问题,建立了深部煤层瓦斯综合抽采治理模式。回采工作面采用本煤层顺层钻孔和千米钻孔相结合的瓦斯抽采方法,掘进工作面采用母巷羽翼超前预抽方法,采空区采用在联络巷埋管抽采瓦斯的方法。结果表明:采用上述瓦斯综合抽采治理技术后,采煤工作面瓦斯抽采浓度和预抽率均在10%以上,残余瓦斯含量控制在4.5m3/t以下;掘进工作面残余瓦斯含量降低至4.5 m3/t以下,残余瓦斯压力均降低至0.2 MPa以下,且掘进期间工作面和回风流中最高瓦斯浓度均在0.3%以下;采用联络巷埋管抽取采空区瓦斯后,工作面上隅角瓦斯浓度由之前平均0.6%降低到0.3%以下,最大抽采瓦斯纯量13.60 m3/min,最高瓦斯浓度40%。通过瓦斯综合抽采技术,有效降低了工作面瓦斯浓度,有效保障了工作面安全高效回采。     

高地压严重突出区域下向穿层钻孔预抽消突技术

利用工作面高抽巷施工掩护顺槽掘进工作面下向穿层条带预抽钻孔,通过对钻场底板深、浅孔注浆封堵围岩裂隙解决了孔内返水不畅难题;采取了"两堵一注"封孔方式确保封孔严密不漏气;孔内全程下吹水管,实现了单孔、分组、定时吹水工作目标,提高了下向消突钻孔抽采效果,形成了一套高效、快速的下向穿层钻孔消突管理模式,实现了高地压严重突出区域煤层高效消突以及技术经济一体化目标,安全经济效益显著。     

义安矿大采深底板预抽瓦斯巷掘进技术研究

为保证洛阳义安矿业有限公司大采深工作面巷道顺槽顺利掘进,消除突出危险,该矿决定掘进底板预抽瓦斯巷。采用架棚段和锚网喷工艺同时施工,配合硬岩掘进成套设备掘进巷道,锚网喷+锚索梁联合支护方式维护巷道,解决了大采深底板预抽巷掘进和支护难题。结果表明:该掘进技术速度快、效率高,在本矿取得了较好的应用效果,具有很好的推广前景。     

建新矿1020底板岩巷布置优化设计

通过总结1018顺槽底板抽放巷经验,合理缩短底板岩巷与顺槽两者之间的平距与垂距,在符合相关规定及保证抽放效果的前提下,大大减少了钻孔施工量及钻孔施工时间,提高了打钻的精度,从而增加了被卸压巷道瓦斯预抽时间,同时也节约了瓦斯抽放成本,提高了顺槽掘进进尺量,缓解了建新矿工作面接替紧张的局面。     

综放面沿空留巷围岩控制技术及矿压显现特征研究

为提高煤炭资源回收率,降低回采巷道掘进率,增加工作面顺层钻孔瓦斯的抽采时间,唐安煤矿在3313综放工作面轨道顺槽实施沿空留巷技术。3313工作面轨道巷顶板基本支护方式为锚网支护,加强支护方式为快速承载预应力锚索,留巷前后顶板支护分为一级支护与二级支护,并设计研究了巷旁支护参数和切顶参数。对综放开采条件下3313工作面轨道顺槽沿空留巷的矿压显现特征研究结果表明:巷道顶板在工作面推过350m后运动开始逐渐趋于缓和,因此最好是工作面推过350m以后再进行单体柱的回撤。     

寺家庄煤矿突出煤层掘进工作面瓦斯治理实践

为了有效增加寺家庄煤矿掘进巷道瓦斯抽采量,降低回风流瓦斯浓度,根据矿井瓦斯赋存概况,分析了掘进工作面瓦斯涌出来源,采用交叉钻孔预抽煤巷条带瓦斯,掘进过程中采用钻墙边掘边抽技术抽采巷帮煤壁以里的瓦斯。15108进风巷实践表明:交叉钻孔瓦斯抽采量平均为1.12 m3/min,是平行钻孔的1.14倍,预抽后瓦斯含量7.08 m3/t,较之平行钻孔下降9.8%,有效消除煤层突出危险性,同时有效截流掘进期间煤壁两侧的瓦斯,回风流最大瓦斯浓度0.59%,比采用顺层钻孔方案平均低0.08%。     

三软煤层回采工作面区域消突技术研究

为保证工作面掘进与回采期间的安全生产,采取实验室手段对13采区的瓦斯基础参数及赋存规律进行了试验,并提出顺层钻孔全钻孔套管瓦斯抽采技术与底板岩巷穿层钻孔抽采技术相结合的瓦斯综合抽采手段。经三个月的预抽,工作面掘进回采期间的总抽采量为14.68m3/min,残余瓦斯含量达到4.69m3/t。     

多支路定向钻孔预抽快掘双巷区域瓦斯技术研究

针对高瓦斯矿井双巷掘进前预抽瓦斯效果差、抽掘衔接难、劳动组织强度繁杂的问题,对双巷掘进瓦斯抽采工艺进行了研究,提出了多支路定向钻孔预抽快掘双巷区域瓦斯的技术工艺。利用COMSOL Multiphysics软件对双巷快掘中常规抽采和超前预抽进行数值模拟,对比分析2种抽采方式的抽采效果,结合矿井实际情况制定了双巷掘进煤巷区域中多支路定向钻孔预抽瓦斯技术方案,并在保德煤矿81310胶带运输巷及81311回风巷进行试验,实施了多支路定向钻孔预抽快速双巷煤层瓦斯抽采技术,数值模拟和现场试验均表明：多支路定向钻孔预抽瓦斯的方法能够有效地抽采瓦斯,且抽采效果比常规抽采好,提高了双巷掘进工作面瓦斯抽采效率,同时解决了双巷掘进工作面瓦斯超限的问题,确保了掘进工作面瓦斯高效抽采及安全、快速、高效掘进。     

上社矿15310工作面回风顺槽掘进工作面瓦斯治理技术研究

为保障15310工作面回风顺槽掘进期间的安全,通过采用数值模拟软件进行顺层抽采钻孔直径、抽采负压及有效抽采半径的模拟分析,基于数值模拟结果和地质条件,计算确定掘进工作面风量和局部通风机型号,具体进行超前预抽钻孔和顺层钻孔参数的设计,并在抽采方案实施期间进行抽采数据的监测。结果表明:超前预抽钻孔+顺层钻孔相结合的抽采方案抽采效果显著,巷道掘进期间瓦斯平均浓度在0.44～0.51的范围内,保障了巷道的安全掘进。     

大断面沿空掘巷锚网索与U型棚腿联合支护技术

大采高工作面上、下风巷沿空掘进的支护问题一直是大力推广锚网索支护技术的难题。潘一矿通过对13-1煤层采煤工作面采场应力的分布规律进行仔细分析和研究,在2321(3)大采高工作面上风巷成功实践了锚网索与U型棚腿联合支护技术,并先后在1511(3)下顺槽和2632(3)上风巷得到成功推广,取得了较好的经济效益和社会效益。     

大孔径顺层长钻孔消突作用研究

为了从细观上认识大孔径顺层长钻孔卸压与预抽煤层瓦斯的消突作用,采用RFPA2D-Flow软件对潘三矿17171(1)工作面进行数值模拟。模拟结果表明:钻孔直径增大2倍,钻孔上方煤体位移量增大8.4倍,钻孔周围瓦斯流量增大1.37倍;钻孔间距为2 m时,可有效抽采钻孔之间煤体瓦斯,煤体最大渗透系数增大250倍。现场考察结果表明:轨道顺槽、运输顺槽区域消突措施效果均达到规范要求,同时对掘进工作面进行了55次突出危险性预测,均无指标超限。验证了在无保护层开采条件下,大孔径顺层长钻孔对消除煤层突出危险性具有显著作用。     

工作面运输顺槽穿层钻孔预抽瓦斯技术应用

司马煤业公司1211综采工作面运输顺槽采用底抽巷穿层钻孔预抽瓦斯,每隔20 m布置一个钻场,每个钻场布置5个钻孔,按巷道腰线往上1.2 m开始布孔,间隔0.3 m依次布孔。采用聚氨脂结合水泥浆进行封孔。通过预抽瓦斯消除了工作面煤层突出危险性,成效显著。