瓦斯抽采中新型封孔材料及工艺的应用研究

为解决杉木树煤矿瓦斯抽采钻孔封孔质量差、抽采负压小、抽采效果差等问题,采用了新型矿用封孔材料PD及封孔工艺。该材料采用了微胶囊化技术,使得该材料的浆体在缓慢凝固的过程中体积逐渐膨胀,并渗透到钻孔周边微裂隙,形成对钻孔周围裂隙的封堵;该材料应用过程中,辅以膨博封孔剂作为注浆堵头,从而形成两端封堵中间注浆的"两堵一注"的封孔工艺。应用结果表明,与传统封孔工艺相比,抽采孔平均瓦斯体积分数从22.6%提高到了36.8%;平均抽采负压从2.8 kPa提高到9.1 kPa;平均单孔瓦斯纯流量从9.42 L/min提高到44.53 L/min。

回采工作面瓦斯涌出分布规律

回采工作面瓦斯超限现象经常发生,给煤矿安全生产带来重大隐患。为了掌握回采工作面瓦斯涌出的状况及随时空的变化规律,寻找瓦斯富集地点,确保工作面安全生产。采用单元法原理对新峰四矿12160工作面的瓦斯来源及构成进行了研究分析,得出了回采工作面瓦斯涌出的分布规律,为工作面防止瓦斯积聚及改变瓦斯运移通道等瓦斯治理提供必要的技术指导。

深部大倾角综放工作面上覆煤岩裂隙演化规律研究

文章以具有"深部大倾角"特性的开滦赵各庄矿为研究对象,在现场调研和实测的基础上,通过理论分析并应用ANSYS有限元软件对其进行计算机模拟和分析,得出了在采动影响下裂隙场的发展演化的一些规律,研究结果可以为瓦斯抽放和煤矿安全生产提供一定的理论基础和指导。

回采工作面瓦斯涌出分布规律的研究

回采工作面瓦斯超限现象经常发生,给煤矿安全生产带来重大隐患。为了掌握回采工作面瓦斯涌出的状况及随时空的变化规律,寻找瓦斯富集地点,确保工作面安全生产。采用单元法原理对平煤新峰四矿12160工作面的瓦斯来源及构成进行了研究分析,得出了回采工作面瓦斯涌出的分布规律,为工作面防止瓦斯积聚及改变瓦斯运移通道等瓦斯治理提供必要的技术指导。

控制图在工作面瓦斯治理措施有效性评价中的应用

为了评价工作面瓦斯治理技术措施的有效性,采用控制图的方法,统计分析采用瓦斯治理技术措施后工作面瓦斯浓度分布规律,得出工作面安全生产条件下瓦斯浓度的控制上下限,确保了工作面的生产安全。研究成果对高瓦斯矿井安全生产具有重要的指导意义。

寺河矿煤层脉动注水降尘技术研究

为改善井下高浓度粉尘的作业环境,本文以寺河矿3#煤层为研究对象,基于尘源抑尘降尘理念,结合实验室测定、现场试验等手段,对煤层注水性、结构特征、注水孔围岩裂隙分布、脉动注水流动规律、层理与裂隙、孔隙以及注水降尘效果等方面进行了系统研究。研究认为,该煤层注水性良好,煤体内孔隙和裂隙对注水导流有利,由于煤体内部原生裂隙和脉动注水特点,压裂液浸入到煤体裂隙具有一定的先后顺序。现场注水试验证明,脉动注水效果明显优于静压注水,脉动注水能充分湿润煤体,降尘效果较好。

煤层脉动注水渗透与瓦斯解吸实验研究

针对矿井粉尘浓度高和瓦斯突出严重等问题,文章根据煤层脉动注水特点,利用实验室实验和工业性试验研究了注水对孔隙率、吸水性和瓦斯解吸等影响规律,结果表明:不同煤体在脉动水压作用下,初期裂隙有效影响范围与后期降低程度均与煤体本身硬度有关,且随着煤层注水时间增加,裂隙有效影响区域增速逐渐下降;煤层脉动注水有利于裂隙发育及扩展,但对其极限注水量影响不大;煤层注水后,初期利于瓦斯解吸,而后期存在水锁效应,需根据矿井实际生产情况确定注水时间,用于煤层防突可忽略水锁效应,但对于瓦斯开采,应采取先抽后注措施,研究成果为决策和实施提供了依据。

双动力钻割卸压增透技术在杉木树矿的应用

为解决杉木树矿瓦斯抽采钻孔影响半径小、施工量大以及工作面瓦斯超限和突出时有发生的问题,提出了双动力钻割卸压增透技术,设计了双动力钻头,分析了双动力钻头中喷嘴及高压射流的特点和作用,在N2492风巷碛头实施了双动力钻割卸压增透技术,并进行了效果考察。结果表明,相对于普通抽采孔,割缝孔的抽采流量提高了1.86倍,割缝孔对煤体起到了很好的卸压增透作用,实施双动力钻割后,掘进工作面瓦斯超限问题基本解决。

三软不稳定煤层覆岩裂隙演化规律实验

为了揭示三软不稳定煤层采动影响下上覆岩层裂隙场分布及演化规律,采用实验室相似模拟的方法,研究了新峰矿务局四矿二1煤层采动裂隙场的变化规律.通过监测顶底板中应力变化和岩层的位移变化,研究了煤层开采过程中上覆岩层结构形态和岩层移动规律,得出了上覆岩层在采动影响下裂隙场的横向三区和纵向三带的分布范围以及裂隙的发展演化规律,研究结果对该矿瓦斯治理具有重要的指导意义.

盐井一矿高压射流割缝快速揭煤技术应用

为了提高煤层透气性,提高瓦斯抽排效果,降低石门揭煤过程中的突出危险性,开发了高压射流割缝快速揭煤装备,研究了将高压射流技术与钻孔施工技术相结合,实现打钻和割缝一体化的新型煤层卸压技术。通过重庆盐井一矿现场应用考察发现,钻孔瓦斯浓度提高1.5倍以上,单孔瓦斯流量提高将近5倍,采取措施后钻孔效检指标K1值为0.27 mL/(g.min0.5),远低于未进行措施的钻孔。该技术的应用表明,高压射流割缝技术能够有效增透煤层,提高钻孔瓦斯抽放效果,缩短揭煤周期,达到防治瓦斯突出的目的。

地质量化技术在治理突出危险工作面中的应用

采用数字的方法,对平煤十二矿己15-17-16141工作面的褶皱复杂程度系数、断层复杂程度系数和倾角复杂程度系数进行量化计算与分析。实现了对工作面地质构造复杂程度系数的量化,及其对煤与瓦斯突出的影响程度进行量化预测。对工作面进行煤与瓦斯突出危险条带划分,保证矿井安全生产的同时实现了工作面的高产高效。

基于ANSYS软件的掘进工作面风流流动规律数值模拟

煤矿掘进工作面通风方式采用的都是压入式风筒局部通风,风筒终点位置距离工作面迎头不远处。运用ANSYS数值模拟的手段对杉木树煤矿目前的局部通风进行了计算,得出了当进风量为4 m3/s时比进风量为5 m3/s时对迎头空间扰动要明显,更有利于瓦斯的排出,且节省了成本,研究了距迎头8 m位置的工作面空间的风流风速、能量分布及对通风形成的漩涡状态,最后通过分析断面的x方向风流速度情况,验证了风筒安置在工作面上部位置对瓦斯的排出更有利。