新型泡沫除尘系统在井下突出软煤层钻孔中的应用

通过对泡沫除尘技术原理及其优越性的分析,提出了泡沫除尘法在突出软煤层钻孔的应用并对井下除尘系统的结构作了设计,为改善工人工作环境、提高除尘效率和增强井下工作安全性提供了一个有效途径。

突出软煤层千米深孔定向钻进施工研究

针对煤矿井下煤层气开采中,在突出软煤层深孔定向钻进施工过程,所发生的喷孔、卡钻、顶钻、压钻等情况,导致影响施工安全,钻进效率低等问题,提出了综合钻进技术研究,解决了钻进的技术难题,更加有效的保证了施工安全,提高了钻进效率,实现了软煤层深孔定向的快速钻进,取得了煤层气开采的好效果。

三软突出煤层区域防突技术研究

为了有效防治三软突出煤层突出危险性,对大平煤矿21采区煤层采取区域防治煤与瓦斯突出措施,利用底板抽放巷施工穿层预抽钻孔以及水力冲孔措施,提前对煤巷掘进工作面掘进区域煤层瓦斯进行预抽,降低了突出危险掘进面的突出危险性,保证了安全掘进,有效提高了突出危险掘进工作面的单进水平。

碎软煤层条带定向长钻孔水力压裂强化瓦斯抽采技术研究

为解决艾维尔沟矿区碎软突出煤层瓦斯抽采难的问题,阐述了定向长钻孔水力压裂消突机理,建立数值模型研究了水力压裂渗流场和应力场耦合规律及水力压裂效果的影响因素。研究表明:煤层注水压裂过程中,渗流引起煤炭内部有效应力场改变、煤体骨架发生变形,改变了煤体的物理力学性质,又进一步影响了水的渗流过程,渗流场和应力场相互作用、相互影响;注水压裂时间、注水压力、地应力和渗透率对水力压裂效果都有明显影响;煤的浸润过程靠压裂孔中的高压水来支撑,注水压力越高,压裂初期孔隙压力增长速度越快,较长的压裂时间和较高的注水压力有助于提高煤体孔隙压力、降低有效应力;地应力的增大会导致煤体颗粒受到压迫、颗粒间隙变小、煤体渗透率降低,需要提高注水压力才能取得较好增透效果。现场应用过程中,4号煤层采取水力压裂措施抽采109 d后,预抽率达14.4%,残余瓦斯含量下降了5.2%~34.6%,水力压裂影响半径为20~25 m,有效影响半径为18~19 m。

马丽散超前顶板注浆加固技术在“三软”突出煤层中的应用

在三软突出煤层巷道沿底掘进过程中,采用新型注浆材料马丽散对巷道顶板进行超前加固,有效地防止了因顶煤冒落造成的瓦斯超限,保证了施工安全,加快了掘进速度。该注浆方法施工工艺简单、反应快速、效果明显,具有很好的推广价值。

“三软”突出煤层大倾角、大断面巷道锚网支护实践

介绍平顶山煤业(集团)有限公司八矿,依靠科技进步研究应用大倾角、大断面、三软突出煤层复合顶板巷道支护技术。

极软突出煤层围岩破碎带巷道掘进综合施工技术

分析了金黄庄矿井首采工作面回采巷道的复杂施工环境,指出影响该回采巷道掘进的六个主要因素,并对各因素进行安全风险评价,在此基础上提出一系列针对性的施工方法与技术,并通过实践应用不断优化改进,形成一套突出煤层首采面围岩破碎带巷道掘进综合施工技术,保障了B102回采巷道安全快速掘进。

复杂地质构造极软突出厚煤层石门揭煤技术应用研究

在地质构造复杂区域揭穿具有极软、高突出危险性的厚煤层是矿井安全生产的难点和采掘部署的瓶颈工程,针对福泉煤矿具有该特点的3#煤层,提出了一套探测预报、瓦斯治理和移动屏障的渐进式揭煤技术,并成功应用于曾经发生过煤与瓦斯突出的福泉煤矿+1 234 m水平回风石门的揭煤工程中,为该矿及其他类似条件的矿井石门揭煤提供技术参考。

碎软低透突出煤层定向长钻孔整体水力压裂高效增透技术

针对碎软低透突出煤层增透范围小、衰减速度快、抽采有效周期短等问题,以阳泉矿区15#煤层为研究对象,分析了长钻孔压裂增透机理,提出与煤层定向长钻孔相结合的煤矿井下长钻孔整体压裂增透技术。结合自主研发的整体压裂装备和工艺技术,实现了压裂钻孔的快速、稳定封孔,一次性压裂段孔长202 m的整体水力压裂施工,累计注水量2865m^3,最大泵注瞬时流量57.75 m^3/h,最大注水压力14.8 MPa。检测结果表明:压裂增透施工后,煤层透气性系数提高了4.88倍,最大影响半径达到了60m,流量衰减系数降低至压裂前的0.13倍,瓦斯含量降低至原始含量的0.55倍,实现了增透范围大、抽采时效长的瓦斯抽采效果,为碎软低透突出煤层强化增透和井下瓦斯高效抽采提供了技术保障。

极软易燃特厚突出煤层综放面瓦斯排放理论及实践

瓦斯不均衡异常涌出是极软易燃特厚高瓦斯突出煤层综放开采的主要技术难题,本文提出的"来压倍增"的认识以及采用顶板巷排放瓦斯的实践,成功地防治了综放工作面上隅角及回风巷和顶板巷瓦斯超限问题。

荥巩煤田三软突出煤层消突临界值研究

荥巩煤田开采煤层为高变质二1煤。《防治煤与瓦斯突出规定》中消突临界值8 m3/t是针对中等变质煤种而定,不适合荥巩煤田所采二1煤层。为此,对崔庙煤矿已采二1煤层工作面煤巷掘进和回采情况进行了分析与技术研究,确定了荥巩煤田所采二1煤层区域消突临界值。

三软突出煤层瓦斯综合治理技术

为消除煤层突出危险性,实现安全回采,梁北煤矿采取底板抽放巷+两巷顺层钻孔+超前卸压钻孔和分源瓦斯抽放系统等一系列措施,有效降低了工作面煤层瓦斯含量,杜绝了工作风流及上隅角瓦斯超限,保证了工作面安全高效回采。

滑动构造下“三软”不稳定突出煤层可伸缩无级变径钻头和三棱钻杆的研制应用

分析了传统钻头、钻杆在使用过程中的弊端,介绍了可伸缩无级变径钻头和三棱钻杆的研制及其优点。应用表明,使用可伸缩无级变径钻头和三棱钻杆提高了打钻效率和掘进速度。

大采深高应力三软突出煤层沿底掘进支护技术的应用

本文以12050工作面为研究对象,通过沿顶及沿底掘进且进行不同支护方案的支护效果对比分析,确定最佳支护方式及合理支护参数,在节省巷道支护成本的同时,形成了安全、有效、快速的巷道支护技术,为煤巷沿底掘进工艺的实施积累了经验。

沿空留巷技术在三软突出煤层工作面的应用

义安矿属于典型的三软突出煤层,在YX001综采工作面采用沿空留巷技术,并对其巷道收缩变形及其维修复用情况进行了分析。研究表明:沿空留巷技术在三软突出煤层的应用可缓解工作面接替紧张、提高安全保障,且其经济效益和社会效益良好。

三软突出煤层深孔施工技术研究与应用

三软突出煤层深孔打钻技术是实现本煤层区域瓦斯治理的一个技术难题。它的难点是在打钻过程中出现顶钻、夹钻、喷孔、塌孔时,容易造成钻杆卡死,钻杆断裂、钻具损坏等事故,致使钻孔钻不深、钻不快、钻不直,间接影响了巷道掘进。针对这一问题,裴沟煤矿工程技术人员摸索出"圆弧形凸棱钻杆+大功率钻机+中高压供风系统"技术,有效解决了松软煤层钻孔钻探困难问题,提高了生产效率和安全系数。

急倾斜“三软”突出煤层顺层瓦斯抽采钻孔有效封孔深度探讨

瓦斯抽采现阶段仍为煤层瓦斯治理的主要手段,而钻孔封孔为抽采工程的主要步骤,本文通过对李子垭煤矿南二井K1煤层施工的顺层瓦斯抽采钻孔不同封孔深度进行考察。发现只有在封孔深度达30m时,才可有效的保证顺层瓦斯抽采钻孔在6个月内瓦斯抽采浓度和流量衰减在20%以内,通过研究,有效的提高升了矿井瓦斯治理效果。

“三软”突出煤层应力集中区打钻技术分析

通过对"三软"不稳定特厚突出煤层应力集中区打钻钻孔存在问题的分析,采用螺旋钻杆和调整钻孔开口位置等技术方法,可有效解决钻孔施工深度浅的问题,确保单进水平,在郑煤集团芦沟煤矿取得了良好的效益。

碎软煤层顺层钻孔水力割缝增透技术研究

为了解决碎软突出煤层透气性差、瓦斯抽采时间长、抽采难度大的问题,将高压水力割缝技术应用于碎软突出煤层顺层钻孔瓦斯抽采中。在新疆艾维尔沟矿区4号煤层开展了水力割缝试验,施工了7个高压水力割缝钻孔和7个普通抽采钻孔,考察了割缝压力和割缝半径,比较了瓦斯抽采效果。研究表明:4号煤层的割缝压力在55 MPa左右较为合理。在55 MPa割缝压力下割缝5 min,割缝半径大约为0.89 m;下向钻孔不适合采用高压水力割缝措施。水力割缝钻孔与普通抽采孔抽采效果相比,日单孔抽采浓度、单孔抽采流量和抽采纯量至少能提高2倍以上。水力割缝钻孔抽采的前22 d抽采效果明显优于普通抽采孔,但衰减速度很快,大约30 d后,二者抽采效果基本接近。

碎软煤层坚硬顶板综采工作面自燃“三带”分布与注氮参数研究

为了解决碎软突出煤层坚硬顶板条件下,综采工作面采空区自燃"三带"划分及注氮参数设计与优化的问题,在进、回风巷布置埋管实测进、回风侧自燃"三带"并采用数值模拟、图像处理相结合的方法确定采空区中部自燃"三带"分布,并给出了注氮参数。研究表明:在碎软煤层坚硬顶板条件下,采空区散热带和氧化带宽度都明显变宽,最佳注氮口在散热带和氧化带交界处,但该位置埋深较深,拖管注氮存在困难,可通过增加注氮量减小注氮深度在注氮管埋深30 m处注氮,最佳注氮量为600~800 m^(3)/h,采空区CO分布与自燃"三带"分布呈对应关系,24311工作面最小安全推进速度为1.89 m/d,工作面安全通风量为119 m^(3)/min。