基于“一抽两测”的顺层扇形钻孔瓦斯抽采半径研究

消除煤与瓦斯突出有效的方法是对煤体进行瓦斯抽采,尤其是合理的抽采半径是保证瓦斯抽采效果的关键因素。为了合理确定顺层扇形预抽钻孔的布孔间距,通过现场实测,采用瓦斯抽采量统计和瓦斯流量拟合模型对6号煤层有效抽采半径进行考察,并根据6号煤层实际赋存情况,采用现场残余瓦斯含量实测对抽采半径进行验证。研究结果表明:通过统计分析计算的抽采半径与模型计算结果基本一致。研究结果可为福泉煤矿6号煤层瓦斯抽采设计提供依据。

采煤工作面断层超前治理技术研究

淮南矿区地质条件复杂,断层构造多,为了解决采煤工作面过断层期间大尺度顶板岩块超前抽冒、煤壁片帮、支架失稳、护帮护顶困难及压架等问题,研发了一种用于工作面过断层的超前预加固无机复合注浆材料,优选了"两堵一注"耐高压囊袋封孔方法及注浆机具,结合长距离钻孔测斜验证,提出了采煤工作面断层超前预注浆治理技术。依据采煤工作面中断层的产状特征及赋存条件,按照断层加固区注浆钻孔全覆盖和提高注浆钻孔利用率的思路,将工作面断层超前治理预注浆钻孔布置分为如下3种方式:(1)对于断层组或断层走向与工作面回采巷道走向夹角较小(小于45°)的单一断层构造带,可在回采巷道内垂直采煤帮布置平行递进式预注浆钻孔;(2)对于断层走向与工作面回采巷道走向夹角较大(大于45°)的单一断层构造带,可在工作面回采巷道巷帮钻场内集中布置扇形预注浆钻孔;(3)对于煤层厚、落差大的断层构造带,可采用巷钻结合方式布置预注浆钻孔。工程实践表明:采用采煤工作面断层超前预注浆治理技术能够提高过断层期间顶板强度及稳定性,可有效避免顶板岩块超前抽冒,煤壁片帮及支架失稳等问题,有利于工作面快速通过断层构造带,为采煤工作面的安全生产提供了技术支撑。

凤凰山矿外错高位钻场瓦斯治理技术

针对"U"型通风采煤工作面上隅角瓦斯经常超限问题,以凤凰山矿XV1306工作面为例,利用顶板"三带"划分理论对采场覆岩破坏情况进行分析,结合FLAC3D软件对坚硬顶板条件下覆岩裂隙发育和应力分布规律进行数值模拟研究.提出外错高位钻场布置方式:沿本工作面回风顺槽和下一工作面回风顺槽之间联络巷中间开掘斜巷,进入煤层顶板布置外错高位钻场,在高位钻场内分别向本工作面和下一工作面施工近水平扇形高位钻孔.确定高位钻场水平方向上距离回风顺槽外侧15 m,垂直方向上距离顶板7.5~12 m,钻孔终孔间距20 m.研究结果表明:工作面瓦斯流量稳定在10m3/min左右,采空区瓦斯抽采率达到60%以上,外错高位钻场可以显著提高钻孔覆盖范围,减少采空区垮落钻孔封堵报废数量,提高采空区抽采效率.

高抽采率快速抽采条件下立井揭煤防突技术研究

为保障高瓦斯矿井立井安全揭煤,以潘三矿深部进风井13-1煤组为例,采取了主动快速测压技术分析煤层突出危险性,提出了扇形密集钻孔抽采煤层瓦斯的区域防突技术措施,通过考察:2d即可获得煤层瓦斯压力;仅抽采42d,煤层瓦斯预抽率达到52.8%,测得残余瓦斯压力为0.3MPa、残余瓦斯含量为4.3454m3/t;待掲煤层防突效果显著,可实现安全、高效、快速揭煤的目标。

坚硬顶板爆破弱化矿压控制技术研究

针对坚硬顶板导致的工作面后方悬顶面积大、来压强度高的问题,基于扇形爆破弱化技术,针对山西某矿的生产地质条件,对爆破参数进行理论研究并进行现场实施验证。结果表明:本次爆破弱化坚硬顶板试验使工作面来压强度明显降低,对巷道两帮以及底鼓变形量控制方面有显著效果,使两帮变形量降低81%,底鼓量降低91.2%.