穿层钻割一体化卸压增透技术数值模拟分析及应用

通过分析应用穿层钻割一体化后煤体应力变化情况,指出穿层钻割一体化技术是煤层卸压增透的重要手段。利用FLAC软件研究分析了5m和10m两种布孔方式煤体应力变化对整体卸压的影响。研究得出,10m布孔方式与5m相比,虽然卸压强度降低,但是具有卸压范围广,单孔利用率高,有效影响范围大,对开采前期的瓦斯预抽更有价值。在实际应用中,间排距增大到10m后,单孔瓦斯流量提高了3~6倍,预抽时间缩短一半的情况下,即可满足8m3/t的开采条件,保障了煤矿的安全高效的开采。

低透气性煤层水力压裂增透技术应用

针对低透气性煤层瓦斯抽采效率低、钻孔施工量大等问题,提出了水力压裂增透技术,研究了水力压裂增透机理,分析了水力压裂提高煤层透气性的过程,确定了设备仪器与压裂工艺参数,完成了高压钻孔密封与现场水力压裂,并对瓦斯抽采效果和煤层透气性系数变化进行了考察。结果显示:实施水力压裂后,瓦斯抽采量提高了7.2倍,水力压裂影响区域内煤层透气性系数提高了79～272倍,达到了增大煤层透气性,提高瓦斯抽采效率的目的。

高位钻孔瓦斯抽放技术的研究及应用

以吕家坨矿5323工作面为研究对象,针对工作面上隅角瓦斯超限问题,通过理论分析、现场实测与数值模拟的手段,分析了采空区瓦斯来源及运移规律,研究了采空区冒落带与裂隙带的高度范围,在此基础上确定了高位钻孔参数,实施了高位钻孔瓦斯抽放技术措施,有效的解决了工作面上隅角瓦斯超限问题,保证了工作面的安全生产。

马丽散封孔测定瓦斯压力方法的应用研究

阐述了马丽散作为测压钻孔封孔材料的主要技术参数的性能特点,在磨心坡矿K6和K8煤层瓦斯压力测定中进行了应用研究,结果表明,观测30 d以后,瓦斯压力维持在0.55 MPa左右,说明了马丽散封孔的致密性是稳定的。

近距离煤层煤巷掘进底板防突岩柱厚度数值分析

以平煤股份五矿己-1532020掘进工作面为研究对象,针对该掘进工作面处于近距离煤层上保护层内、掘进巷道底板与被保护层的间距过小、掘进过程中可能发生下部突出煤层冲破底板岩柱而导致煤与瓦斯突出的情况,运用FLAC3D对底板防突岩柱厚度进行模拟研究,结果表明,在围岩均质完整情况下,煤巷掘进的最小预留防突岩柱厚度不应小于2.5 m,结合现场实际,安全岩柱厚度应不小于3 m。

平煤一矿瓦斯抽采系统的优化与应用

针对平煤一矿瓦斯抽放系统分散,致使局部地区瓦斯超限频繁、回风巷中瓦斯浓度偏高的现象,应用网络图理论、流体力学和瓦斯流动规律对其抽放系统进行优化,提出了统一、联网的抽放方法,应用结果表明,优化后的抽放系统总的抽放阻力是64 kPa,而地面抽放系统的抽放泵的抽放能力最大是101 kPa,其工作时的抽放能力为90 kPa左右,同时瓦斯抽放浓度提高了11.5%,瓦斯治理效果明显。

煤低温氧化表面官能团与温度的B型关联度分析

利用灰色B型关联分析法对煤低温氧化过程中不同煤种表面官能团随温度的变化关系进行了研究。通过计算B型关联度发现甲基、亚甲基是煤低温氧化的主要贡献基团;煤氧化过程最有可能的是生成C=O、-CHO(芳香酮、醛类羰基)类基团;气煤的关联度区间最大,说明其自燃过程受活性基团影响最严重。

含瓦斯煤体水力压裂动态变化特征研究

为了研究煤体水力压裂的破裂机理及动态变化特征,本文以平煤集团十二矿为例建立了相关数学模型,通过数值试验和现场实验,获得了水力压裂过程中裂隙起裂及扩展过程的动态变化特征,即:应力积累→微裂纹稳定扩展→局部破坏带形成→局部破坏带扩展与贯通→裂隙失稳扩展;结合现场实测数据及含瓦斯煤体水力压裂动态变化影响因素分析,建立了煤体埋深、瓦斯压力和水力破裂压力三者耦合模型,研究结果对现场实践具有重要指导意义。

脉动水力压裂的电磁辐射机理及其应用

提出了1种从电磁学的角度研究脉动水力压裂的方法,并从瓦斯吸附的本质方面对脉动水力压裂过程中的电磁辐射机理进行了深入的探讨;阐述了脉动水力压裂在铁法大兴矿的实践应用,对脉动水力压裂的设计施工、钻孔布置和应用效果进行了详细的论述和分析,实践表明脉动水力压裂技术拥有明显的卸压增透效果,对煤矿瓦斯资源的抽采应有广大的研究价值。

质量控制图方法在突出敏感指标确定中的应用

矿井煤与瓦斯突出危险性预测所采用的预测指标应当如实反映煤矿实际条件,避免低指标突出,因此需要对预测指标敏感值进行分析确定。控制图是一种用于判定产品质量优劣的方法,可以用控制图来分析确定敏感指标值的上限,适用于煤矿对符合本矿生产实际的敏感指标临界值进行方便的筛选确认,是一种实用有效的方法。