煤巷掘进水力掏槽防治煤与瓦斯突出技术

通过理论研究和工业试验,确定了水力掏槽新掘进防突措施,并提出了适合焦作矿区的防突措施参数,系统评价了水力掏槽防突措施的有效性、适应性和安全性.研究结果表明:水力掏槽防突措施是高压水通过水枪产生高流量的稳定射流破碎前方煤体形成槽硐,槽硐周围煤体得到充分卸压,释放出大量瓦斯,煤体物理力学性质发生改变.当卸压槽具有足够面积时,在巷道周围形成卸压和排放瓦斯的煤带,解除突出危险性.2 000 m严重突出地区巷道掘进表明:正常掘进期间未发生一次突出,巷道安全掘进速度提高2倍以上.

突出煤层水力掏槽防突技术措施的应用

以煤巷掘进工作面水力掏槽措施试验为重点,以有效保证掘进施工安全、提高突出地区煤巷掘进速度为目的,通过在焦作煤业集团突出煤层煤巷掘进中的防突实践,确定了合理的水力掏槽措施参数;采用瓦斯涌出及煤体位移考察的手段,对水力掏槽措施的作用机理进行了浅要分析.试验证明,水力掏槽措施卸压范围广、防突效果显著,同时水力掏槽掘进工艺实现了措施期间无人值守,提高了措施、掘进过程的安全性.该技术经现场应用取得了十分显著的效果,具有广泛的适应性、有效性和安全性特征,经济和社会效益显著.

水力掏槽防突措施的安全性分析

水力掏槽措施是国内外一项新的防突技术,该措施能够实现在严重突出煤层中安全、快速的掘进。通过工业试验证实,该措施能够有效地保证掘进中的施工安全,掏槽后能够快速消除突出危险,缩短掘进时间,提高突出地区煤巷掘进速度,并证实水力掏槽防突措施具有广泛的适应性、有效性和可靠的安全性。通过数据分析,对实施水力掏槽措施中,煤体的地应力、瓦斯内力、超前距等参数进行了深入的研究,分析了水力掏槽防突措施在严重突出煤层中掘进的安全性。

突出煤巷掘进水力掏槽工艺技术研究

水力掏槽措施是高压水射流连续破碎前方煤体,形成一个面积约1.0 m2左右、深约15 m左右的槽硐,使槽硐四周煤体得到充分卸压,释放出大量的瓦斯,使煤体的物理力学性质发生改变,应力集中向深部和两侧转移。掏槽后快速消除突出危险,增加掘进的有效时间,提高掘进速度,措施具有广泛的适应性、显著的有效性和可靠的安全性。

水力掏槽措施消突机理研究

严重突出煤层掘进水力掏槽防突措施在国际上是一种防突新技术。在焦作矿区的演马庄矿、九里山矿选择突出危险性最严重的工作面开展试验,取得了良好的效果,在保证安全条件下,大幅度提高了严重突出煤层煤巷掘进速度。在现场试验的基础上,结合相关资料,对水力掏槽措施的消突机理进行了研究。

水力掏槽防突措施的安全性浅析

阐述了水力掏槽防突期间瓦斯涌出特征及其采取的安全措施,并在工程实践的基础上,对水力掏槽期间瓦斯超限的安全性进行了分析。

水力掏槽防突中槽硐围岩应力应变分析

在分析试验区水力掏槽措施参数的基础上,从槽硐径向半径与地应力关系、槽硐径向半径与瓦斯内力关系、掏槽深度与应力变化关系、槽硐轴向深度与瓦斯内力关系等角度,深入分析其在突出厚煤层中快速掘进的防突机理,并通过数据统计验证了水力掏槽快速掘进防突技术在突出厚煤层应用的优越性,为突出厚煤层矿区应用该措施提供理论基础和实践经验。

水力掏槽期间突出能量及冲击波压力差分析

从诱发煤与瓦斯突出的根源入手,分析了水力掏槽槽硐中突出能量、突出后巷道中冲击波压力差的影响因素及作用,通过突出能量、冲击波压力差作用关系,定量分析突出后吨煤能量在巷道中产生的冲击波压力差,以供参考。

水力掏槽液控水枪的研制

水力掏槽是近年来提高煤与瓦斯突出煤层掘进速度的新技术,其关键设备液控水枪是此项技术的关键。本文结合现场实际需要,就研制出的可远距离控制液控水枪的技术要求和设计原理进行了充分论述,以便得到广泛推广应用。

水力掏槽防突措施超前距探讨

水力掏槽防突措施是焦作煤业(集团)公司根据突出煤层快速掘进的需要,在充分调研后确定的防突新措施。该措施在前期试验过程中,取得了很好的防突效果。本文通过分析防突措施超前距的实际意义,对水力掏槽措施的超前距如何确定进行了探讨。

水力掏槽破煤落煤效率因素层次分析

水力掏槽是实现严重突出煤层安全快速掘进的有效措施之一,该措施的关键是提高破、落煤的效率。影响水力掏槽破、落煤效率的因素有煤岩的力学性质与围岩压力、射流动力学特征、掏槽操作工艺与管理等因素。应用层次分析法分析,实现定性与定量的转化,计算了因素的权重,确定了煤(岩)强度与水枪初始压力为影响水力掏槽效率的重要敏感因素。分析结果与生产实际吻合良好,为提高水力掏槽效率及其他水力措施提供一定技术支撑。

突出煤层水力掏槽掘进瓦斯涌出规律研究

针对瓦斯含量高、瓦斯封闭性较好且具有突出危险的煤层,提出采用水力掏槽法快速掘进的防突技术方案。通过水力掏槽法对掏槽期间瓦斯涌出规律研究,表明运用水力掏槽法对突出煤层进行快速掘进时,随着新的应力集中带的破坏,瓦斯涌出前期呈急剧上升趋势,当新的应力集中带没形成时,瓦斯涌出量并没有随着掘进巷道的长度增加而增加,反而呈下降趋势,最后趋于平稳,具有规律性,涌出曲线呈幂指数函数关系,该方案消突效果显著。

水力掏槽措施诱发突出冲击波影响范围研究

基于九里山矿15061掘进工作面回风巷的水力掏槽试验,根据相关理论,对发生不同等级突出时,抛出煤的堆积长度进行了计算,并计算了在不同地点、不同级别突出冲击波引起的压力差值。

水力掏槽防突措施的机理研究

工业试验证实水力掏槽防突措施能有效地保证掘进中的施工安全,掏槽后快速消除突出危险,提高突出地段煤巷掘进速度。对水力掏槽措施中的高压水射流、地应力、瓦斯内力等参数进行了分析研究,研究了水力掏槽防突的机理。

九里山矿突出煤层巷道掘进防突技术

突出煤层煤巷掘进防突直接关系到煤矿的安全生产和采掘接替.在长期的生产实践中,煤矿科研工作者进行了深入地研究,试验了不同的防突技术措施和工艺,并在不同时期取得了较好的效果.通过焦作矿区九里山矿15011工作面巷道掘进期间的瓦斯防治技术实践,阐述了煤巷掘进防突技术在焦作矿区的应用与发展,并对焦作矿区的煤巷掘进防突技术进行浅要的分析与展望.

突出矿区煤巷掘进防突技术的应用与发展

煤巷掘进防突是煤矿瓦斯防治工作的重点。九里山煤矿15011工作面煤巷掘进中先后采用了超前排放钻孔、高压注水、水力掏槽等防突技术措施,实现了煤巷掘进施工安全高效。煤巷掘进防突技术也由原来耗费大量人力物力施工措施钻孔发展到措施期间无人值守。论文通过煤巷防突技术在焦作矿区的应用,简要分析了煤巷掘进防突技术的发展趋势。

突出煤层掘进工作面槽硐突出能量分析

水力掏槽措施可在突出煤层中实现快速掘进,但在掏槽过程中仍然会存在突出的现象,尤其是在槽硐中会产生小的突出,为控制这一现象的发生,改善水力掏槽措施,从引起槽硐周围煤体突出的根源入手,运用宏观突出理论,分别从瓦斯内能、顶底板弹性潜能和煤体弹性潜能三个方面对槽硐突出能量进行深入分析。并结合黑龙江省矿区煤层、瓦斯赋存等实际情况,进行定量分析。对掘进工作面槽硐突出能量的研究可拓展水力掏槽措施防突机理,并提高水力掏槽措施在黑龙江省矿区的适应性。

突出煤层槽硐周围煤体的应力与应变

为研究水力掏槽技术在突出煤层中实现快速掘进,分析槽硐周围煤岩的应力与应变、煤体弹性模量与竖固性系数的关系。利用ANSYS有限元软件建立水力掏槽槽硐数值模型,分析槽硐横向、竖向剖面周围煤岩体应力、应变云图。结果表明:槽硐周围煤体在应力重组作用下,径向、轴向应力集中带均向深部移动;距离槽硐不同位置测点,煤体应力、应变均呈规律性变化;同一剖面上距离槽硐中心径向距离越大,煤岩位移量、应变、应力变化越小;距离槽口轴向距离越大,煤岩位移量、应变、应力变化越大,但是超过一定距离后,又逐渐减小。现场实验结果验证了理论分析和数值模拟结果的准确性。

沿空留巷顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯技术

《防治煤与瓦斯突出规定》要求"区域措施先行,局部措施补充",由于焦作矿区不具备解放层开采条件,地面抽采效果差,只能采取井下区域预抽的区域防突措施,但由于开拓滞后、接替紧张,区域预抽时间严重不足。为了解决采掘和抽采的矛盾,九里山矿在16021工作面试验了高水速凝材料巷旁充填沿空留巷技术,从而延长了区段预抽时间,提高了抽采效果,被掩护掘进面16041运输巷掘进过程中采用顺层钻孔预抽煤巷条带区域措施、水力掏槽局部防突技术,加快了掘进进度,降低了效检超指标率,减少了瓦斯超限次数。

防治煤与瓦斯突出原理及应用

煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中常发生的严重自然灾害之一。通过分析近距离保护层开采、水力掏槽法及边抽边掘技术防治煤与瓦斯突出原理及实践应用,从而有利于煤与瓦斯突出矿井选择合理有效的防突技术。