穿层水力冲孔增透技术在严重突出煤层中的应用

为了消除严重突出煤层的突出危险性,提高煤层瓦斯预抽率和突出煤巷掘进工作面的掘进速度,以义马煤业集团义安矿YX001工作面轨道巷为研究背景,对穿层水力冲孔增透技术的施工工艺及增透效果进行了研究。现场应用表明,穿层水力冲孔增透技术措施能降低煤层瓦斯压力,增加透气性,冲孔后,残余瓦斯含量下降到3.34~6.43 m3/t,有效地消除了煤层突出危险性;大幅度释放煤体中的瓦斯,使严重突出煤层巷道掘进速度提高了1倍以上,掘进速度达70 m/月(18.3m2大断面),取得了良好的综合防突效果。     

水力挤出技术在突出煤层中的应用

分析了掘进工作面各种防突措施的优缺点,论证了水力挤出措施是实现煤巷安全高效掘进的新兴防突措施。考察了水力挤出措施钻孔影响范围,分析了注水后煤体不同深度处位移和煤体应力变化情况,阐述了采取水力挤出措施前后瓦斯涌出规律。研究表明,在突出矿井采用水力挤出措施,可有效地消除激发突出的应力,大幅度地释放煤体中的瓦斯,同时注水后高压水具有封堵瓦斯的作用,降低了瓦斯涌出量和涌出速度,取得了明显的防突效果。     

水力冲孔快速消突效果分析

以淮南矿业集团潘二矿为研究背景,研究水力冲孔卸压增透的防突机理,阐述了水力冲孔的工艺流程,并结合水力冲孔有效影响半径,确定了巷帮钻场钻孔的合理布置方法,研究结果表明:采取水力冲孔后,可有效消除激发突出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提高,煤层透气性提高了4.7倍。     

水力冲孔在潘二矿的应用

潘二矿的突出煤层、地质构造复杂的矿区急需一个安全有效的防突措施,从理论上分析采掘工作面多种消突措施的利与弊,从而引出水力冲孔这种简单、经济高效的防突措施,并阐述了水力冲孔技术的机理,在潘二矿应用取得了很好的效果。     

水力冲孔快速消突技术的研究

突出煤层施工措施孔消突过程中采取水力冲孔技术,在释放应力的同时引起煤层透气性大幅度增加,瓦斯得到释放,瓦斯压力梯度大幅度下降,消除了激发突出的应力和瓦斯条件,且增大了煤体抑制突出的阻力,起到了很好的综合防突作用。实践证明,水力冲孔比普通抽放不仅布置的钻孔少、抽放时间缩短,而且抽放效果显著。     

水力冲孔技术在松软低透突出煤层中的应用

针对嘉禾县罗卜安煤矿煤层松软低透气性的现状,选择了水力冲孔增透措施,介绍了水力冲孔增透机理及基本工艺流程,研究了水力冲孔在松软低透突出煤层区域抽放消突措施中的应用效果。研究表明,水力冲孔在松软低透突出煤层区域抽放消突措施中应用效果显著,单孔冲出煤体7t,冲出瓦斯558．3m^3,抽放钻孔等效孔径提高13．38倍,钻孔抽放有效影响半径提高2～3倍,单孔瓦斯预抽浓度提高4～5倍,抽放衰减周期提高3倍以上。     

水力冲孔快速消突技术的研究与应用

为提高石门揭煤和煤巷快速掘进速度,基于高压水射流破煤原理,研究了水力冲孔卸压增透的防突机理,通过理论分析、实验室研发及工业试验相结合的方法,阐述了水力冲孔的工艺流程及主要设备研发情况,并结合淮南矿区的实际条件,确定了水力冲孔的最佳破煤水压为煤的普氏系数的12~20倍。研究结果表明,在强突出煤层实施水力冲孔技术措施后,煤的弹性潜能得到释放,瓦斯压力梯度降低,有效消除了激发突出的应力,煤层的透气性增强,石门揭煤速度提高4倍,对比不同的防突措施,水力冲孔后煤巷掘进速度提高为原来的3~5倍,是中高压注水的3.3倍、是排放钻孔的2倍。     

水力冲孔快速掘进技术

以焦作煤业集团九里山矿为研究背景,对掘进工作面各种防突措施的优缺点进行了分析比较,深入研究了水力冲孔技术的防突机理,阐述了水力冲孔的工艺流程。研究表明,在严重突出煤层采用水力冲孔技术,可以比较好的解决煤层的应力问题,由于槽孔的形成,在地压的作用下使煤体发生位移和松动,煤体中的瓦斯得到大量的释放,从而很好地起到了综合防突的作用,使巷道掘进速度提高了3倍以上。     

水力冲孔技术在煤层中的卸压增透作用试验研究

以突出严重的平煤十二矿己15-17220工作面为试验区,将水力冲孔技术应用于此煤层,同时为了防止水力冲孔施工过程中的喷孔现场,采用隔断掩护递进式的施工方案。试验结果表明:在己15-17220工作面进行水力冲孔后,不仅残存瓦斯量和瓦斯压力、工作面瓦斯涌出量等校检指标未出现超标情况,而且卸压增透作用明显,瓦斯抽采纯量和抽采浓度大幅度提升,水力冲孔技术起到了较好的综合防突和增透作用。     

穿层钻孔水力冲孔防喷孔装置在强突煤层中应用

水力冲孔卸煤增透是目前单一松软低透气性强突出煤层瓦斯治理主要采用的技术手段之一,但冲孔过程中引发的喷孔极易造成伤人事故和局部瓦斯积聚。采用防喷孔装置能有效降低水力冲孔时喷孔现象的发生。现场应用结果表明,防喷孔装置抑制喷孔效果显著,在突出矿井瓦斯治理中具有较强的推广应用价值。     

水力冲煤卸压防突技术在临涣煤矿的应用

结合临涣煤矿开展的水力冲煤卸压消突试验,分析了水力冲煤技术的防突机理,利用FLAC^3D软件,模拟出了冲孔后钻孔径向应力、位移、膨胀变形率变化情况。现场采取水力冲煤措施后,单孔抽采标况瓦斯最大混合流量达142 L/min,抽采浓度最大可达88%,分别为采取水力钻采措施前的2.2和2.6倍;同时,在实施过程中减少了钻孔工程量,实现了突出危险区煤巷安全高效掘进。     

煤炭精准开采科学构想

白龙山煤矿一井C₂煤层为突出煤层,为提高矿井瓦斯抽采效果,保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对水力冲孔增透促抽技术开展了试验研究。研究结果表明：石门揭煤区域采取水力冲孔措施后,渗透性较低且较为松软的C₂煤层出煤量较大,单孔出煤量1.27~2.73 t,平均出煤量2.28 t;试验区域经210 d连续抽采,煤层瓦斯含量由11.465 9 m³/t降低至3.551 1~4.251 7 m³/t,下降约63%,瓦斯压力由0.81 MPa降低至0.34 MPa,下降约58%;揭煤期间工作面钻屑瓦斯解吸指标K₁值最大值为0.32 mL/(g·min^1/2),钻屑量最大值为2 kg/m,炮后瓦斯浓度为0.04%~0.24%,瓦斯涌出量为2.22 m³/min。水力冲孔措施可为矿井石门安全快速揭煤提供技术保障,对安全生产具有重要指导作用。

     

煤巷掘进水力掏槽防治煤与瓦斯突出技术

通过理论研究和工业试验,确定了水力掏槽新掘进防突措施,并提出了适合焦作矿区的防突措施参数,系统评价了水力掏槽防突措施的有效性、适应性和安全性.研究结果表明：水力掏槽防突措施是高压水通过水枪产生高流量的稳定射流破碎前方煤体形成槽硐,槽硐周围煤体得到充分卸压,释放出大量瓦斯,煤体物理力学性质发生改变.当卸压槽具有足够面积时,在巷道周围形成卸压和排放瓦斯的煤带,解除突出危险性.2 000 m严重突出地区巷道掘进表明：正常掘进期间未发生一次突出,巷道安全掘进速度提高2倍以上.     

煤巷水力挤出防突措施的研究与应用

阐述了水力挤出工艺系统及设备选型,结合李一矿的实际条件,研究了水力挤出措施合理的注水参数,并通过对注水防突效果的考察,分析了水力挤出措施的主要防突机理.在突出煤层采用水力挤出措施,可使工作面前方煤体应力集中带前移,卸压带增宽,同时大幅度释放了煤体中的瓦斯,取得了明显的防突效果,巷道掘进速度提高了1.5倍.     

水力冲孔在新义矿瓦斯抽放中的应用

 摘要: 为了消除新义矿高瓦斯、低透气性、抽采效果差的状况,本文主要采用水力冲孔技术,详细介绍了水力冲孔卸压增透措施的消突机理及工艺流程。结果表明通过采用水力冲孔后,在相同数目钻孔的条件下,可有效提高钻孔的使用率,煤体瓦斯含量明显低于突出临界值指标,瓦斯抽放率也达到50％以上,煤层透气性系数扩大了近10倍,通过对效检指标钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q值与钻孔钻屑解吸指标△h2三项指标均未发生超限现象,为矿井的安全生产提供了保障。     

基于精细化预测的弱突出煤层动态防突技术

针对煤与瓦斯弱突出煤层的高效防突问题,提出了基于精细化突出预测的动态防突技术。该技术首先对即将开拓的工作面进行块段划分,在煤巷掘进过程中对每一块段开展煤与瓦斯突出危险性预测工作,基于突出危险性的预测结果采取相对应的措施,避免了防突措施的盲目性,提高了防突措施的效率。以大河边煤矿7号煤层作为研究对象,开展了煤与瓦斯弱突出煤层的动态防突技术的研究,建立了包含预测区域划分、测试钻孔设计、测试结果综合分析的成套动态防突技术,在保证矿井安全生产的条件下,实现了煤巷安全掘进1 400 m,工作面比原计划提前6个月回采完毕,缓解了矿井采掘接替紧张的局面。     

近距离突出煤层群首采面瓦斯综合治理技术应用

针对依兰三矿极复杂地质条件下近距离突出煤层群开采时面临的瓦斯突出和回采工作面瓦斯超限、自然发火等问题,从保护层开采影响范围、开采后的残余瓦斯压力、回采面瓦斯涌出量、煤层自然发火角度分析了各煤层开采顺序,确定了首采面布置在上1煤层,从上至下依次开采较为合理。回采前确定采用千米定向钻机预抽中煤层巷道区域瓦斯+中煤层穿层钻孔预抽上1煤层条带瓦斯的区域消突方法;回采期间工作面采用高位钻孔+顺层钻孔的瓦斯治理方法,从而实现卸压抽采、条带消突预抽、实施防灭火工程等。采用以上瓦斯治理方法能够有效解决工作面瓦斯超限,达到了区域消突的目的,千米钻机长钻孔钻孔抽放浓度维持在80%以上,回风流瓦斯体积分数基本稳定在0.4%以下。     

淮北煤田煤与瓦斯突出地质因素分析与防治

分析了影响淮北煤田煤与瓦斯突出的地质因素主要为区域构造、深度、围岩性质、断层、煤层厚度变化、煤层结构变化;提出了适合淮北地质条件的防突措施为地面钻孔预抽突出煤层瓦斯、开采保护层、钻孔超前卸压排放、石门多循环解突揭煤、突出煤层近距离岩巷掘进、立井揭煤等.     

液压技术在煤炭地下气化中的应用

针对煤炭地下气化工艺控制需要 ,从设计方面阐述液压技术用于控制阀门的可行性 ,为煤炭地下气化工艺控制提供了参考