高压水射流割缝卸压技术在大采深高突煤层的研究与应用

张集煤矿北翼延深-1 260 m水平埋深已达1 300 m,地压大,受煤与瓦斯突出防治技术的制约,该地区煤巷防突掘进单进水平只有50~60 m/月,不能满足矿井接续的需要。为了在本煤层掘进防突技术方面有所突破,提高延深地区煤巷单进水平,2014年下半年进行＂深井高突煤层高压水射流割缝卸压研究与应用＂,多次钻具改进、参数优化,取得了明显的成效和突破,每一个大循环打钻消突和掘进时间缩短到15 d,比原来的21 d减少了6 d,单进由50~60m/月提高到80~90 m/月,工效提高了约30%。

冲击地压矿井宽煤柱水力割缝卸压机理及防治技术研究

随着我国经济的快速发展和技术水平的不断提高,煤矿井网规模越来越大,开采深度也随之增大,因此对矿压资源要求更高。而在矿压高、含量高等地层中往往存在较多煤层破坏现象。本文以冲击地压力地质特征下高压静电排水联合采油工作作为研究对象探讨了其防止措施及其防治效果;以期为相关部门提供理论依据和技术指导作用的结论分析结果及参数设置建议,具有一定经济性与适用价值。

葫芦素煤矿临空宽煤柱超高压水力割缝试验研究

为解决葫芦素煤矿21105工作面临空宽煤柱卸压防冲难题,本文提出了超高压水力割缝卸压防冲技术,阐述了割缝卸压防冲原理,确定采用KFSL100-113型水射流履带式煤层割缝装置进行割缝卸压效果考察试验。研究确定了割缝半径1.3m,割缝卸压钻孔间距3m,最优割缝压力85MPa,单刀割缝时间7~10min。开展了临空宽煤柱割缝卸压工业性应用,并采用应力及微震监测手段对割缝区域卸压效果进行了考察。现场考察表明:采用超高压水力割缝措施后,深基点和浅基点应力分别较未采取措施区域降低19.61%、18.77%;水力割缝卸压区域内微震次数虽有所增加,但大能量事件明显减少;割缝钻孔卸压区域内日平均能量较大直径钻孔卸压区域降低45.4%,每日总能量降低44%,每日最大能量降低51%,超高压水力割缝可有效降低煤柱应力集中,减小煤柱冲击危险性。

水射流割缝增透技术应用研究

焦煤公司九里山矿属严重煤与瓦斯突出矿井,主采山西组二1煤层,为单一厚煤层开采,煤层透气性差,瓦斯抽采困难。因此,应用穿层高压水射流割缝卸压增透技术,对原有煤体进行割缝卸压,改善瓦斯抽采效果。现场应用证明,利用割缝卸压增透技术能够明显提高瓦斯抽采率,确保矿井的安全生产。

矿井瓦斯“2-111”高效抽采新理念

陕煤集团所属的韩城、铜川、彬长、黄陵等矿区矿井均为高瓦斯矿井,同时还存在煤与瓦斯突出、冲击地压等灾害,大大增加了矿井瓦斯治理难度。通过分析高压水射流割缝卸压和液态CO 2气相驱替原理及工艺,提出了“2-111”瓦斯高效抽采新理念,实现在单孔内开展2种技术作业,1次割缝卸压,1次气相脱附驱替及1次导向扩冲驱气的“2-111”瓦斯高效抽采新模式。案例分析表明,高压水射流割缝增透技术和液态CO 2驱替技术均能有效提高煤层瓦斯抽采效率,根据事件概率加法原理,“2-111”瓦斯高效抽采技术可大幅提高瓦斯抽采效率,具有广阔的推广应用前景。