CO_(2)预裂增透技术在屯兰矿的应用

为解决西山煤电井下工作面瓦斯抽采浓度低、流量小的问题,采用数值模拟及现场实测等研究手段,探索液态CO_(2)预裂爆破轴向影响距离变化规律,分析得到爆破前后煤层钻孔瓦斯抽采有效影响半径可由1.6 m增大到4.0 m;通过屯兰矿22306工作面及28115工作面进行的工业试验,结果表明:CO_(2)预裂爆破后瓦斯抽采浓度及抽采混合流量均有不同程度的提高。

润东煤业综放工作面CO_(2)爆破顶煤技术研究

针对润东煤矿放顶煤开采工作面推进后顶煤坚硬不易断裂并呈大块状态,无法进入后部溜槽的问题,结合CO_(2)预裂爆破的特点,在工作面两巷道距切眼20 m外使用炸药进行预裂爆破、工作面机头机尾段各15 m范围采用CO_(2)预裂爆破技术进行顶煤预裂爆破试验,并对现场实施过程中存在的问题进行了改进。通过在巷道两侧提前用炸药爆破和切眼范围内用CO_(2)预裂顶煤爆破两项措施的结合,CO_(2)致裂爆破区域支架后方顶煤大部分垮落。工作面煤块大块率由40%降低至5%,块煤基本可顺利进入后部溜槽,提高了煤炭回收率,经济效益显著。

CO_(2)预裂增透技术在矿井瓦斯抽采中的应用

文章针对阳泉煤业煤矿的瓦斯抽采问题,采用CO_(2)预裂增透技术在寺家庄煤矿15203工作面开展了工业试验,试验共施工钻孔11个,进行了3次预裂,对预裂前后瓦斯浓度及瓦斯含量数据进行了对比分析。结果表明:在预裂范围内以预裂孔为轴心存在一个明显的CO_(2)预裂“置换、驱替”环;预裂前煤层瓦斯含量平均为9.26m^(3)/t,预裂后经33天抽放后煤层瓦斯含量平均为6.80m^(3)/t,相比预裂前下降2.46m^(3)/t,下降幅度为26.6%。

高压CO_(2)预裂增透解吸技术在松软厚煤层的应用

为了提升霍尔辛赫煤矿松软厚煤层钻孔瓦斯抽采效果,采用数值模拟分析论证了CO_(2)预裂增透技术在松软煤层中的可行性,现场应用后煤层瓦斯含量降低了45.6%,瓦斯抽采浓度提高了3.63倍,瓦斯抽采纯量提高了2.53倍,相较于传统本煤层预抽技术,每个回采工作面可节约成本46.96万元,实现了矿井的本质安全和降本增效。

CO_(2)预裂爆破技术在初次放顶过程中的应用

燕子山矿4^(#)煤层8204工作面在初采期间老顶为粗、中、粉粒砂岩,岩体节理裂隙率低、稳定性好,导致老顶初次折断距离过大,老顶的集中垮落易造成矿压显现、瓦斯异常涌出等危害,设计应用了CO_(2)预裂爆破技术。应用效果表明该技术能够有效控制工作面初次放顶距离,避免了初采期间老顶集中垮落造成矿压显现、瓦斯异常涌出等难题,并且该技术不产生超标的毒害气体,安全环保。

E0103工作面CO_(2)预裂技术数值模拟研究

本文研究矿井为煤与瓦斯突出煤矿,E0103工作面存在煤与瓦斯突出危险性。为提高该工作面煤与瓦斯抽采效率,该煤矿在巷道掘进过程中运用CO_(2)预裂技术进行增透,然后进行抽采工作。本文对CO_(2)释放过程中煤岩渗透率分布情况进行数值模拟研究,建立含瓦斯煤流-固耦合模型及CO_(2)与瓦斯解析置换方程,运用软件COMSOL并结合MATLAB对预裂技术实施过程进行数值模拟,得出工作面使用预裂技术过程中不同时间段煤岩渗透率分布云图。结果表明:模拟结果同现场深孔快速取样的样本分析结果基本一致。

CO_(2)预裂爆破技术在马兰矿的应用

依据CO_(2)预裂爆破技术原理,马兰矿在12408工作面、12505工作面采用CO_(2)爆破方法增加煤层透气性,结果表明:爆破后,2个工作面的瓦斯抽采量均有不同程度的提高,取得了预期效果。

CO_(2)气爆含控制孔煤层裂隙演化颗粒流模拟

CO_(2)深孔预裂爆破是实现低透煤层瓦斯抽采的重要煤层增透技术手段。为更加准确地分析CO_(2)气爆作用下煤层裂隙演化规律,解决CO_(2)爆破过程存在非连续、大变形的问题,基于颗粒流方法(PFC)建立细观数值模型。通过将CO_(2)气爆应力波等效为半球面谐振波,分析CO_(2)气爆作用下煤层颗粒速度场;以颗粒膨胀加载法和动边界条件处理法,应用PFC2D构建二维数值模拟模型,分析CO_(2)气爆含控制孔煤层裂隙演化规律。结果表明:CO_(2)爆破应力波入射过程中,钻孔边界发生明显的动力效应,自孔周呈现推进式破坏区;煤层埋深增加,起裂压力增大,主裂纹形成后裂隙扩展范围增大;设置控制孔能有效加速裂隙发育,裂隙扩展深度和影响范围均有显著增加。该模拟可以解释爆破应力波的传播规律和描述煤岩体的动力破坏过程。

CO_(2)爆破增透技术在福达煤业煤巷掘进中的应用

福达煤业15号煤层为低渗透高瓦斯煤层,为解决15号煤层巷道掘进中抽采难度大、安全性低、速度慢的问题,采用CO_(2)预先爆破增透技术对煤层进行充分卸压,增强透气性,提高抽采效果。根据现场实践,在CO_(2)预先爆破增透后,瓦斯抽采效果提高1.45~2.8倍,巷道掘进施工期间煤层瓦斯涌出量大幅降低,降低了瓦斯涌出峰值,实现了15号煤层胶带运输巷瓦斯均匀溢出,提高了巷道掘进安全保障程度和掘进速度。

复杂地质条件下工作面上隅角瓦斯防治方法及措施

为了解决北辛窑矿8201工作面上隅角瓦斯超限的问题,在原有钻孔和插管治理瓦斯的基础上,提出采用CO_(2)预裂增透技术、顶板高位钻孔和上隅角埋管瓦斯综合抽采技术对工作面瓦斯进行治理,通过现场实际应用表明,平均风排瓦斯量从17.35 m^(3)/min降为9.74 m^(3)/min,平均瓦斯浓度从0.62%降为0.4%,浓度下降明显,且未出现超限预报警现象,确保了工作面的正常生产进度。

低渗透性煤层增透技术试验研究

为解决矿井煤层透气性差、瓦斯预抽困难的问题,提出了引进增透技术强化抽采的方法。同时将CO_(2)预裂和深孔爆破预裂引入到绿塘煤矿南二采区S204工作面,通过考察分析,两种增透方式均能有效改善煤层透气性,提高瓦斯抽采效率,但CO_(2)预裂增透效果更加显著,有效影响半径也远大于深孔爆破预裂,可以将CO_(2)预裂增透技术推广运用到矿井其它采掘工作面。