基于高压射流割缝技术的单一低透煤层瓦斯治理

为解决单一低透煤层瓦斯治理技术难题，构建了基于高压射流割缝的单一低透煤层瓦斯治理技术体系，分析了不同高压射流割缝方式的增透机制和适用条件，确定了割缝的合理高度、深度和出煤量，提出了可破除“孤岛效应”的网络化布孔方式。现场应用了割缝预抽煤巷条带煤层瓦斯技术、割缝预抽回采区域煤层瓦斯技术和割缝预抽石门揭煤区域煤层瓦斯技术，单孔瓦斯抽采影响半径增大2．0～4．3倍，预抽钻孔数量减少36％一44％，取得了显著的瓦斯治理效果。

单一低透煤层水力压裂增透技术试验

针对单一低透煤层瓦斯抽采浓度低、衰减快、瓦斯抽采困难等问题,提出了水力压裂增透技术.研究了水力压裂钻孔壁煤体起裂所需最小注水压力,分析了水力压裂过程中注水压力、流量等参数随注水时间动态变化特点,并对压裂前后煤层透气性系数变化和瓦斯抽采效果进行了考察.结果显示:实施水力压裂后,影响区内煤层透气性系数提高了20.32倍,平均瓦斯抽采浓度和纯量分别提高了4.1倍和5.1倍,水力压裂增透效果显著.

单一低透突出煤层底抽巷煤气共采技术及实践

针对单一低透突出煤层存在瓦斯灾害严重、开采效率低等问题,在分析回采工作面应力分布和渗透率分布的基础上,提出了单一低透突出煤层底抽巷煤气共采模式,即采前未卸压区水力冲孔抽采、采中影响区的应力降低区瓦斯抽采和采后的采空区瓦斯抽采模式。李沟煤矿的工程应用结果表明:3种抽采方法互相协调、互为补充,不但消除了工作面突出危险性,而且大大地增加了瓦斯抽采量,实现了单一低透突出煤层煤与瓦斯的安全高效开采。

单一低透煤层水力冲孔卸压增透技术研究与应用

为提高复杂瓦斯地质条件下煤巷掘进速度,鹤煤六矿在2141底抽巷采取普通穿层钻孔与水力冲孔钻孔协同交替布置的网格化高效抽采技术,优化钻孔设计,确定最佳冲孔压力和煤量,并采取"两堵一注"封孔工艺,提高了瓦斯抽采效果,煤巷月均单进水平由18.6 m提高到67.0 m。结果表明,水力冲孔改变了煤体结构,煤层透气性明显增加,钻孔周围煤体充分卸压,真正消除了强突出煤层的突出危险性。

单一低透气性煤层卸压带瓦斯抽采技术

单一低透气性突出煤层,瓦斯预抽难度大、效率低,严重制约了煤矿生产效率。以焦煤公司主力矿井为试验区,利用工作面采动影响下产生的卸压作用,从分析影响抽采效率的因素入手,通过卸压带瓦斯抽采装置研制,抽采技术参数优化,探讨了提高卸压带瓦斯抽采效率的途径和方法。在此基础上,进一步研究并实践了工作面浅孔抽采技术、扇形钻孔抽采技术、网格抽采技术,现场实践和数据表明,卸压区是瓦斯快速高效抽采的理想区域,综合抽采技术的应用,大大减少了工作面瓦斯涌出量,降低了煤与瓦斯突出危险性,为焦作矿区单一低透气性突出煤层工作面瓦斯治理探索了新途径。

单一低透松软含水厚煤层瓦斯抽放深孔施工技术

通过对单一低透松软含水厚煤层瓦斯抽放钻孔施工中存在顶钻、卡钻、喷孔等现象的分析,研究并提出了新的施工工艺,进行了现场试验,取得了较为理想的效果。

低透气性单一煤层钻孔施工综合技术探讨

低透气性单一煤层瓦斯抽采是目前渣渡矿区瓦斯治理的难题。通过对瓦斯抽放钻孔进行合理的设计与施工,结合采空区瓦斯抽放综合技术,抽放后对工作面瓦斯相关参数进行测定。结果表明,这一综合技术有一定效果,可以卸除瓦斯压力,降低煤层内的瓦斯含量,缩短了本煤层瓦斯的预抽时间,提高了煤层瓦斯的抽采量和抽采率,从而消除了煤层突出危险性。

低抽巷合理化布置及钻孔抽采效果考察研究

首山一矿主采煤层为突出煤层,不具备保护层开采条件,且属于单一低透气性煤层,瓦斯抽采困难,主要采取低抽巷向煤层施工穿层钻孔预抽瓦斯掩护煤巷掘进的区域防突措施。为提升瓦斯治理效率,从瓦斯抽采效果、经济效益等多方面入手,考察研究低抽巷布置方式,选取合理化低抽巷布置方式,提升瓦斯治理效率,确保矿井安全高效生产。

液态CO_2相变致裂强化瓦斯预抽试验研究

针对单一低透气性煤层瓦斯含量高、预抽效果不理想的情况,采用液态CO2相变致裂技术,在穿层钻孔中利用瞬间产生的高压CO2气体冲击煤体,产生大量裂隙并促使裂隙发育、扩展,以达到提高煤层透气性的目的。在河南焦煤能源有限公司九里山16051底抽巷进行的试验表明:液态CO2相变致裂技术可有效提高瓦斯抽采效果,试验后平均抽采流量0.057 m3/min,是试验前平均流量的4.3倍,是相同抽采时间内水力冲孔措施平均抽采流量的2.3倍;抽采体积分数也有所提升;在试验考察期内流量衰减系数降低到0.046 d-1,增透效果显著。