深部单一严重突出煤层煤巷掘进卸压防突技术

为消除深部单一严重突出煤层煤巷掘进的突出危险,理论分析了深部煤巷突出的复合能量及力学特点,提出了预掘底板岩巷卸压防突技术;结合丰城矿区实际,采用数值模拟方法确定了预掘底板卸压岩巷布置在待掘煤巷正下方8~12 m处。实践表明：预掘底板岩巷卸压防突效果显著,围岩最大位移为4.1 cm,围岩出现分区破裂现象,破裂区一般为4个;每米钻孔瓦斯初始流量、煤层透气性系数可达原始煤层的14.39、55.70倍,瓦斯抽采浓度提高近5倍,单孔抽采量提高近10倍;煤巷效检指标无超标现象,煤巷掘进速度由40 m/月提高到100 m/月,实现了煤巷安全快速掘进,对类似条件矿井具有重要借鉴意义。

高压磨料水射流割缝卸压防突技术与应用

从煤与瓦斯突出发生机理角度分析了煤与瓦斯突出和工作面前方卸压区大小之间的关系。阐述了高压磨料射流割缝技术防突原理,并在煤巷掘进工作面进行了实践,结果表明,高压磨料水射流割缝技术能有效消除突出,提高掘进速度。

高地应力煤层卸压防突钻孔施工技术与应用

针对我国煤矿面临的冲击地压灾害,提出高地应力煤层大直径卸压防突钻孔技术。分析高地应力煤层钻孔的卸压防突机理。对比现有煤层钻孔施工技术,选择适合高地应力煤层的空气钻进工艺,确定供风方式,给出风量、风压等参数的计算方法,研制具有辅助排渣功能的高强度大通径宽翼片螺旋钻杆。在高地应力矿区进行了现场试验,对比了井下管路系统压风与移动式空压机压风的排渣效果。形成适合高地应力煤层卸压防突钻孔施工的中风压大通径宽翼片螺旋钻杆空气钻进工艺。

大直径钻孔卸压防突技术的研究及应用

中平能化集团四矿对高突矿区煤层巷道掘进过程中的消突技术进行了研究,对于高瓦斯高应力条件下煤层巷道掘进工作面防突技术,提出相应的治理技术措施,采用大直径钻孔卸压防突技术实施,达到煤层巷道掘进工作面快速掘进的目的。

浅析水力冲煤卸压防突技术在煤矿中的应用

在时代发展之下,我国对于能源的需求得以进一步增强,而煤矿是我国能源中的重要自然性资源。在煤矿的开采过程中,需要进行有效的水力冲煤卸压防突实验,并且对水力充煤防突的原理进行详细的探究,同时需要充分的应用软件,对冲孔及相应钻孔所用的孔径应力方向,以及相应的膨胀变化特点,进行有效的分析与预判,在开采面现场进行水利冲煤之后。相应的单孔冲采时,瓦斯混合流量可达至每分钟142升,并且整体抽采浓度能够达到87%。而水力充煤卸压防控技术在运用过程中,对于高度危险性的每一项施工安全有着极其突出的促进作用,同时能够使钻孔工作量大幅度降低。

高地应力煤层卸压防突钻孔施工技术与应用

针对我国煤矿面临的冲击地压灾害,提出高地应力煤层大直径卸压防突钻孔技术。分析高地应力煤层钻孔的卸压防突机理。对比现有煤层钻孔施工技术,选择适合高地应力煤层的空气钻进工艺,确定供风方式,给出风量、风压等参数的计算方法,研制具有辅助排渣功能的高强度大通径宽翼片螺旋钻杆。在高地应力矿区进行了现场试验,对比了井下管路系统压风与移动式空压机压风的排渣效果。形成适合高地应力煤层卸压防突钻孔施工的中风压大通径宽翼片螺旋钻杆空气钻进工艺。

近水平层滑构造高侧压系数对防突卸压角的影响研究

为确定近水平层滑构造高侧压系数对上保护层开采保护范围的影响,以韩城矿区下峪口煤矿为工程背景,分析了不同侧压系数对被保护层垂直应力演化、弹性能分布的影响,理论分析得出保护层开采后在煤层走向上产生高地应力梯度,进而减小防突卸压保护角;采用数值模拟方法得出保护层开采条件下煤层走向防突卸压角随侧压系数增大而减小,工作面倾斜上、下方的防突卸压角基本不受侧压系数影响的规律。该研究可为矿井被保护层工作面布置及瓦斯治理提供符合矿井实际的科学依据,并对相似矿井保护层开采范围的确定具有借鉴意义。

复杂低渗高瓦斯煤层CO_(2)气相压裂强化增透技术研究

山西华晋吉宁煤业有限责任公司(吉宁煤矿)开采的山西组2号煤层为典型的复杂低渗难抽煤层,透气性系数为0.023m^(2)/(MPa2·d),瓦斯含量8~10.52m^(3)/t,存在“多分层,多夹矸,采前难抽,采中涌出大”的特点。为此,在吉宁煤矿2201掘进工作面开展185MPa高压力、大容量的CO_(2)气相压裂强化造缝、增透防突瓦斯治理技术,考察其瓦斯抽采和防突效果。结果表明:(1)CO_(2)气相压裂技术能有效提升裂孔瓦斯抽采效率,瓦斯抽采纯流量最大值为0.193m^(3)/min,平均值为0.138m^(3)/min。(2)与前期条带预抽防突技术措施相比,CO_(2)气相压裂技术实施后,煤层瓦斯抽采纯流量提高了4.6~9.7倍,瓦斯有效抽采时间缩短47天,月掘进速度由原来36m提高至80m,提高了2.22倍,瓦斯抽采成本降低为原来的50%。

穿层钻孔预裂爆破煤巷防突技术

为了实现高瓦斯煤层巷道施工安全、高效,通过对己15-12010机巷利用钻孔排放瓦斯情况的分析,提出了穿层钻孔预裂爆破释放煤层瓦斯压力和地应力的方法和措施。实践表明,高抽巷穿层钻孔的瓦斯抽放浓度、流量明显提高,掘进工作面瓦斯浓度降低,煤与瓦斯突出预兆减少,掘进速度加快,取得了较好的效果。

坚硬顶板工作面顶板预裂爆破弱化技术研究

桑树坪煤矿4321工作面3#煤层上覆存在厚层坚硬顶板,加之相邻4319工作面回采后形成的应力集中,可能导致大面积悬顶突然断裂而引起的瓦斯风暴及顶板垮落压架等事故。采用数值模拟分析回采过程中煤体弹性变形能演化和上覆岩层破坏规律。现场试验深孔预裂爆破弱化顶板技术,结果表明,深孔预裂爆破能有效控制工作面来压位置,平均周期来压步距缩短至12.7m,顶板冒落面积减少了36.5%,削弱了工作面回采过程中的顶板来压强度,从而降低了来压诱发工作面煤体压出的风险。