地应力主导型突出危险煤巷水力扩孔卸压防突技术研究

为了防治桑树坪煤矿松软3#煤层地应力主导型突出灾害,提出了采用水力扩孔卸压增透技术进行煤巷条带区域防突的防治措施。采用理论分析、FLAC3D数值模拟软件获得了扩孔后煤体破坏形态、塑性区范围及应力分布规律,据此确定水力扩孔合理布孔参数。并提出以残余瓦斯含量、扩出煤屑率作为防突效果的双重评价指标,从而提出穿层钻孔水力扩孔卸压防突技术,并进行了现场应用。应用表明:扩孔后煤层卸压增透及防突效果显著,瓦斯流量衰减系数降低65%~74%,自然瓦斯涌出量提高2~3倍。残余瓦斯含量的临界值为8m3/t,煤层正常、异常区域扩出煤屑率的临界值分别为3%、5%,可实现煤巷安全高效掘进。

松软煤层瓦斯钻孔蠕变对煤孔的影响

为解决松软煤层瓦斯抽采钻孔变形较大、稳定性差等问题,基于蠕变煤层与套管相互作用力学模型,采用理论分析和ABAQUS数值模拟相结合的方法,研究了在非均匀地应力下松软煤层蠕变对瓦斯成孔稳定性的影响,对比松软煤层在有无水泥环、套管下的蠕变情况。结果表明:水泥环和套管对煤孔的稳定性会产生积极的影响;当钻孔直径取?85 mm时,套管及孔壁应力较小。

北皂煤矿海域开采覆盖运动和矿山压力(显现)控制研究

海域下厚煤层放顶煤的开采是中国的创举,以龙煤集团北皂煤矿的实际开采为例,详细阐述了海域下厚煤层开采“随动加载作用”对矿山压力显现的影响,只有充分了解和掌握矿山压力的运动规律,才能为安全高效开采提供可靠的保障。

高地应力特厚煤层“蠕变型”冲击机理研究

多起"蠕变型"冲击事故分析表明:该类冲击属于典型的隐蔽性灾害,具有自发性和时滞性的特点,发生机理的不明导致其防治极具挑战,给深部特厚煤层的安全开采造成了严重威胁。"蠕变型"冲击与不稳定蠕变密切相关,通过建立蠕变模型和三维蠕变方程,得到高地应力与特厚煤层为不稳定蠕变的形成提供了有利的孕育条件;分析了巷道围岩不稳定蠕变破坏的过程,认为不稳定蠕变通过强度"腐蚀"和应力解除2方面实现启动冲击和减小阻抗,从而在受外部静态应力叠加影响的巷道薄弱区域形成"蠕变型"冲击,并提出了判别其发生可能性的评估公式。针对这类冲击的发生机理,提出了针对性的防治措施建议:合理布置巷道、加强主动支护、优化卸压参数和长期监测。

考虑煤体蠕变的瓦斯渗流规律及抽采钻孔布置

为了研究深部煤体蠕变对瓦斯渗流的影响,建立了考虑蠕变作用下煤体变形场、瓦斯扩散场及瓦斯渗流场多场耦合的数学模型,以陕西彬长胡家河矿业有限公司煤层瓦斯赋存及地质条件为依据,模拟分析了煤层瓦斯抽采动态变化规律,通过现场监测验证了数学模型的正确性、合理性、可靠性及工程适用性。研究结果表明:①煤层瓦斯压力随距抽采钻孔距离的增加而增大,距钻孔越近,瓦斯压力梯度越大,煤体渗透率比值越大,在远离钻孔处瓦斯压力和渗透率比值均逐渐趋于稳定。②在瓦斯抽采初期,距钻孔越近煤体的瓦斯压力降低幅度越大,随着抽采时间延长,瓦斯压力降低的幅度逐渐变缓;在瓦斯抽采初期,距钻孔较近煤体的渗透率比值增加幅度较大,随着抽采时间的延长,在应力和瓦斯压力共同作用下,煤体的蠕变变形导致渗透率比值增加的趋势趋于平缓。③与单孔瓦斯抽采相比,双孔抽采可显著降低煤层瓦斯压力;钻孔间距越小,不同抽采时间内两钻孔间的瓦斯压力梯度越小,但随着抽采时间延长,瓦斯抽采效率越低;结合陕西彬长胡家河矿业有限公司瓦斯赋存条件,确定其瓦斯抽采钻孔最合理间距为2m。

关于“三软”厚煤层煤与瓦斯突出的分析及建议

高压注水可有效改善工作面前方应力分布和瓦斯赋存状况,增强煤体抵抗突出的能力。文章主要论述了注水防突的原理,并提出了具体的操作步骤,认为注水防突实用便捷,是适合超化煤矿消突的较好方法。