高压水力割缝在快速石门揭煤中的应用研究

针对新维煤矿的地质条件,提出了高压水力割缝提高石门揭煤过程中瓦斯抽放量的方法,设计了水力割缝技术施工方案,并进行了卸压增透效果的跟踪考察。研究结果表明,在新维煤矿设计的水力割缝钻孔位置合理,措施实施后直接扰动煤体直径提高9倍以上,直接扰动煤体体积提高68倍以上,显著减少措施工程量且钻孔的瓦斯总平均单孔纯流量达到13.7 L/min,有效扩大了煤体的卸压区域,提高了煤体中瓦斯的渗流,大大降低了石门揭煤过程中的突出危险性。     

高压水力割缝增透技术及其应用

为阐述水力割缝卸压增透技术的原理,在松树镇煤矿通过2组5个钻孔进行为期12 d抽放效果对比考察。未进行水力割缝考察的钻孔最高瓦斯浓度为43%,单孔纯抽瓦斯量0.067 m3/min,持续8 d时间瓦斯浓度降至5%;进行水力割缝考察的钻孔最高瓦斯浓度为75%,单孔纯抽瓦斯量0.198 m3/min,持续7 d时间瓦斯浓度降至9%。通过对比,进行水力割缝考察钻孔纯抽瓦斯量比未进行水力割缝考察钻孔纯抽瓦斯量提高2~7倍,基本达到试验的预期目的。实践证明,水力割缝卸压增透技术为提高低透气性煤层的瓦斯抽放效果提供了一个经济可行的技术途径。     

水力割缝增透技术在石门揭煤中的应用

石门揭穿突出煤层具有突出强度大、密度大、对矿井安全生产造成严重威胁的特点,为保证安全高效地实现石门揭穿突出煤层,通过在白龙山煤矿一井一采区下部车场石门揭C7+8突出煤层施工瓦斯预抽钻孔期间,对部分钻孔采取水力割缝增透技术措施,大大提高煤层透气性,在提高抽采效果的同时降低煤层瓦斯压力和瓦斯含量、缩短石门揭煤工期,实现安全高效揭煤的目的。试验结果表明:采取水力割缝增透措施后,单孔平均抽采浓度24.7%,最高78.6%,较普通工艺钻孔提高8.2倍;日抽采瓦斯纯量最高1713.6m~3,较普通工艺钻孔提高6倍;采用水力割缝增透工艺的石门揭煤区域预抽时间提前60%。     

顺层钻孔超高压水力割缝技术在强化瓦斯抽采中的应用

介绍了超高压水力割缝技术及装备、防突原理和工艺方法。现场试验结果表明:超高压水力割缝技术运用后,钻孔瓦斯抽采浓度提升1.75倍,钻孔瓦斯抽采量提高2.3倍,抽采有效半径较对比钻孔提高2.1倍,超高压水力割缝技术卸压增透效果显著。     

水力割缝增透技术在近距离煤层群石门揭煤中的应用

水力割缝技术利用高压水射流对煤体进行切割冲刷,改变钻孔周边煤体应力分布扩大裂隙,实现对煤体的卸压增透。针对白龙山煤矿瓦斯治理难度较大的问题,以白龙山煤矿一井一号回风斜井为例,采用水力割缝增透技术,通过适当配置割缝增透设备,合理布设水力割缝钻孔,取得良好的应用效果,单孔出煤量和单元抽采浓度等指标提升明显,在巷道揭煤过程中实现了“零超限、零漏顶、零突出”的目标。     

超高压水力割缝卸压增透最优参数研究

针对登茂通煤矿1~#煤层在深部区域整体透气性差、瓦斯含量高、传统抽放方法效果差的问题,提出利用超高压水力割缝卸压增透技术提高煤层透气性,并在108底抽巷进行工业试验。通过控制变量法确定在1~#煤层开展超高压水力割缝卸压增透的最优化参数,其中,割缝压力为60～70MPa,割缝时间为25min、割缝转速为80r/min,割缝间距为2m。通过割缝钻孔与普通钻孔抽采情况对比分析,表明割缝后钻孔的抽采浓度是普通钻孔的1.75倍,抽采纯量是普通钻孔的3.25倍,抽采达标时间降低了42%,煤层残余瓦斯含量明显减小,瓦斯抽采效果显著提高。     

水力割缝(压裂)综合增透技术研究

穿层钻孔预抽低透气性煤层瓦斯,时间长、效果不明显,严重影响矿井采掘交替。基于水射流割缝和水力压裂理论原理,结合红阳二矿开采条件、瓦斯实际情况,在底抽巷实施了穿层钻孔水力割缝(压裂)综合增透技术试验,介绍了布孔技术工艺,对煤层增透效果进行检验。     

水力割缝防突技术在掘进工作面的应用

分析了高压水射流水力割缝防突机理,并在新安煤矿14221工作面现场进行了水力割缝防突技术试验,结果表明,在水力割缝过程中有大量煤与瓦斯随水流从钻孔内排出,各割缝孔平均冲出煤62 kg,巷道瓦斯浓度最大为0.8%,比未割缝前的瓦斯浓度增加了2~3倍;钻孔瓦斯涌出初速度v最大值由割缝前的20 L/min降到割缝后的4 L/min,v值下降80%左右。水力割缝技术能使煤体卸压带加长,煤体瓦斯潜能及弹性能得到有效释放,应力集中区向内部转移,减弱或消除了煤体的突出危险性。     

芦岭煤矿冲煤卸压瓦斯治理技术研究与应用

芦岭煤矿煤层为高瓦斯极松软强突出低透气性煤层,为提高区域瓦斯治理效果,在穿层钻孔预抽一段时间后,采取冲煤卸压措施,能够有效降低煤层瓦斯压力,改善区域瓦斯治理效果。通过研究和现场考察,确定了合理的钻孔施工参数和冲煤卸压施工工艺。冲煤卸压措施实施后,瓦斯压力降低了71.4%,瓦斯含量降低了25.1%,取得了较好效果。     

水力压裂增透技术在南桐煤矿的应用研究

为探索低渗煤层的瓦斯抽采增产关键技术,提高瓦斯抽采效率,缩短抽采达标时间,针对南桐煤矿瓦斯治理中的难题,开展了煤矿井下水力压裂增透抽采瓦斯技术研究。研究结果表明:水力压裂可在煤层中形成一组沿最大主应力方向延伸、最小主应力方向张开的径向张性裂缝,明显提高煤层的透气性;南桐煤矿K2煤层最大破裂压力为32.0MPa,选择压力为38.0MPa的设备工况进行压裂,单孔平均压入水量400m3左右;-325m7511工作面压裂后钻孔平均每米抽采贡献量是传统工艺的49倍,减少了预抽钻孔工程量,降低了成本,提高了瓦斯抽采效果。     

多维度控制装车平台在煤矿液压支架装车中的应用研究

结合陈四楼煤矿综采工作面地质条件特征和液压支架布局情况,分析了不同装车工艺的关键技术,提出了采用多维度控制装车平台装车工艺,并研发了“楔形装车平台+装车平板车+多维度限位装置”装车系统。实践表明:该装车系统缩短了液压支架的回撤装车时间,实现了“多维度、全方位”控制装车,确保了液压支架装车精准到位,提高了装车效率和装车过程的安全系数。     

五阳煤矿3煤层底板突水危险性评价

为了对五阳煤矿3煤层底板进行突水危险性评价,保障五阳煤矿在承压水威胁条件下进行安全开采,在详细分析五阳煤矿水文地质条件和矿井揭露特征的基础上,从主要含水层、隔水层、水压、地质构造及采掘活动等方面对五阳煤矿3煤层底板突水危险性进行评价,通过在突水系数中考虑隔水层岩性—结构特征和开采活动的影响,建立了3 煤层底板突水危险性评价体系。研究表明,五阳煤矿3煤层底板奥陶纪灰岩岩溶水突水危险性极大,随着开采深度的增加,底板受采动影响破裂越严重,发生突水的危险性进一步增加。     

基于煤层顶板抽水试验的含水层水力联系研究

为给曹家滩井田2^-2煤层先期开采地段提供技术保障,在分析矿井各含(隔)水层水文地质特征的基础上,结合地面抽水试验结果,对2^-2煤层上覆含水层的水力联系进行综合评价。研究结果表明：矿井主要充水含水层为直罗组、延安组和风化基岩含水层,其中风化基岩段存在一定厚度的强富水层;萨拉乌苏组与风化基岩含水层不存在水力联系,证实了保德组红土在井田内有良好的隔水效果,直罗组与风化基岩含水层具有一定的水力联系,延安组与直罗组含水层一般不存在水力联系或相互补给有限。     

特深矿井辅助运输系统优化应用研究

 孙村矿目前开采垂深已达1 350m,随着矿井开采深度的增加,深井特有的生产战线长、运输环节多、系统复杂以及辅助运输的矛盾日趋明显。为解决传统矿井辅助运输技术装备落后、制约安全高效矿井建设发展的问题,基于孙村矿现有的生产技术条件,对辅助运输系统进行优化：一方面通过优化矿井主要生产系统和开拓开采部署,改革巷道布置方式,简化辅助运输系统,为推广应用安全高效新型辅助运输技术装备创造条件;另一方面对矿井辅助运输装备进行了研究开发与试验推广,实施后极大地提高了特深矿井辅助运输机械化水平,实现了本质安全型运输,取得较好的技术经济效益,为同类矿井提供了辅助运输系统优化理论和实践经验。     

白银市神峰煤矿地质环境评估与恢复治理对策研究

白银市神峰煤矿位于祁连造山带走廊边缘坳陷带,赋矿地层主要为石炭二叠系和中侏罗统,煤层结构由东往西由简单变为复杂。煤层厚度0.69～39.46 m,平均厚度10.89 m,倾角在10°~14°,总体煤层趋势比较稳定。矿区开采过程中,因采空区造成了地面沉陷、边坡崩塌等地质环境问题;因取土场、煤矸石堆放、原煤储存、运输、建筑场地等造成了地形地貌景观破坏。通过对矿区野外实地调查、资料收集与分析、综合研究等方法,评估预测矿山地质环境问题,以及煤矿工程活动对土地造成的损毁情况。为了实现社会经济的可持续发展,最大限度地减轻矿业活动对矿山地质环境的污染与破坏,对神峰煤矿提出了地质环境治理方案,以达到对矿山地质环境保护与恢复治理的目的。     

E型推移与磨架装置在煤矿液压支架拆除中的应用研究

为了保证煤矿液压支架安全高效快速拆除,对陈四楼煤矿综采工作面液压支架回撤过程中的E型推移与磨架装置进行了研究。分析了新型E型推移与磨架装置的基本参数、机构原理、实施过程等性能特点,并重点研究了推移框架在受较大冲击载荷时的防夹斜问题。结果表明,新型E型推移与磨架装置可实现“交叉、迈步”直线自移功能,同时指出了此装置技术在现代化矿井综采工作面液压支架拆除回撤应用中的重要性。     

煤矿可移动式排水泵站的研究与应用

该文简要介绍了协庄煤矿排水系统现状及存在问题,并详细阐述了其改造方案及使用方法。     

煤矿运输新型线摩擦皮带机研究及应用

该文简要介绍了协庄煤矿长距离运输的现状,并详细阐述自行设计的线摩擦皮带机装置的特点及性能。