SEMI-INDUSTRIAL UCG TRIAL AT XUZHOU XINGHE NO.2 MINE

This paper introduces the results of a semi-industrial UCG trial carried out at Xuzhou Xinghe No. 2 mine. A new underground gasifier, long tunnel. large section underground gasifier, is designed. It is an important way to make LCG cornmercialization because the new gasifier can steadily produce gas with higher heat value by changing the flow state of air and gas in the tunnel.

高瓦斯大断面煤巷智能快掘条件下围岩控制研究

针对高河煤矿高瓦斯大断面煤巷智能快掘条件下的围岩控制问题,根据悬吊理论、普氏理论对E2312进风顺槽锚杆、锚索支护参数进行理论计算,初步确定了部分参数,采用数值模拟方法对智能快掘巷道围岩控制效果进行模拟分析,揭示锚杆、锚索协同锚固效应及其双层锚固平衡拱结构形成机理,并确定快掘条件下的最终支护参数。通过对不同支护参数和掘进速度分别制定了多组数值模拟方案,对比分析巷道围岩锚固效应、塑性区发育范围以及顶板下沉量和两帮移近量变化曲线,结合现场工程应用综合分析得出,在一定范围内提高掘进速度的同时,结合对支护参数的优化,更加有利于巷道的围岩稳定控制。

近距离采空区下大断面切眼支护技术应用

以9101采煤工作面为工程实例,该采面切眼跨度为8 m,且上覆为8^(#)煤层采空区及煤柱。切眼拟采用分次掘进方法施工,首先掘进巷道宽度4.5 m,后刷扩3.5 m;在掘进期间,通过探测切眼顶板与上覆8^(#)煤层采空区层间距,再设计切眼顶板支护方案;现场应用后,切眼顶底板、巷帮变形量分别为60 mm、73 mm,实现了近距离采空区下大断面切眼围岩变形有效控制。

复杂地质条件下大断面隧道揭煤防突技术研究

现代隧道工程施工易遇到复杂地质,不仅增加隧道施工难度,而且还容易使工程中出现各种问题,不利于整个隧道工程的顺利建设。遇到复杂地质条件时,施工单位应采取合理的方式对施工现场进行处理,其中,大断面隧道揭煤防突技术较为常见的一种。基于此,针对复杂地质条件特点,提出了一种大断面隧道揭煤防突技术,并以某隧道工程为研究对象,对该揭煤防突技术的具体应用进行了分析,以此为现代复杂地质条件下更好地对隧道工程建设提供支持。

基于定向水力压裂增透的大断面瓦斯隧道快速揭煤技术

分析了瓦斯隧道揭煤特点,提出多孔割缝定向水力压裂增透方法,研发出射流割缝导向系统装置,在此基础上形成大断面瓦斯隧道揭煤综合防突技术体系,并应用于渝贵高铁特大断面瓦斯隧道揭煤工程。结果表明:(1)水力压裂裂缝的起裂受割缝缝槽导向明显,并始终沿定向孔割缝和水力压裂孔裂缝在煤层中共同形成的连贯塑性区持续扩展;(2)压裂后煤层透气性系数提高了35～187倍,平均瓦斯抽采纯量较本隧道邻近煤层普通压裂和邻近隧道同一煤层普通抽采工艺分别提高了4.28倍和12.73倍,揭煤时间比预期缩短了50%;(3)定向水力压裂有效弱化了高压水对围岩的损伤破坏,隧道拱顶沉降和水平收敛较常规压裂分别减少了18.3%和16.4%。

煤炭地下气化在我国的发展前景

本文简述了煤炭地下气化技术的发展概况及地下气化原理，指出了传统地下气化工艺存在的问题，提出了长通道、大断面、两阶段地下气化新工艺（ＬｏｎｇＴｕｎｎｅｌＬａｒｇｅＳｅｃｔｉｏｎＴｗｏＳｔａｇｅＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＣｏａｌＧａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ），并论述了该工艺的可行性及在我国的发展前景。室内模拟试验表明，新工艺生产的煤气，氢和甲烷含量高、煤气热值高、可控性好、成本低。因此，该工艺必将会成为我国主要推广的工艺之一。该工艺特别适用于报废矿井，或矿井报废水平的资源回收。

公路煤系地层隧道揭煤全岩断面爆破掏槽优化研究

全岩断面爆破掏槽好坏直接决定公路煤系地层隧道揭煤全岩断面爆破效果。通过理论分析确定了公路煤系地层隧道揭煤全岩断面掏槽形式为二阶二段掏槽,并分析了其爆破成腔力学机理。以某高速公路隧道为研究对象,基于理论计算,给出了煤系地层隧道揭煤全岩断面二阶二段掏槽技术参数。采用数值分析方法,建立了公路煤系地层隧道揭煤全岩断面二阶二段掏槽计算模型,对不同掏槽参数的掏槽效率和爆破振动效应进行了分析,得到了揭煤全岩断面最优掏槽参数为:中心孔装药直径32 mm,一阶孔垂深1.2 m,一阶孔倾角70°,二阶孔垂深2.4 m和二阶孔倾角75°。在其他掏槽参数不变的情况下,进行了一阶掏槽孔参数的现场爆破试验与测试,其结果为:一阶孔装药直径由32 mm增大到35 mm时,槽腔岩石破碎程度增大不明显,约为3.5%,但爆破振动速度增大显著,约为27.5%,不利于振动控制;一阶孔深度为由1.2 m增大到1.4 m时,爆破槽腔体积减小,约为12.5%,不利于槽腔形成;一阶掏槽孔倾角由70°增至75°后,掏槽效率降低,约为8.2%,不利于掏槽。现场爆破试验结果与理论研究结论一致。研究结果为该隧道全岩断面掏槽爆破设计提供了重要依据。

急倾斜煤层大断面开切眼快速施工技术研究

针对李子垭南二井首采区3102综采工作面急倾斜大断面开切眼采取综掘机综掘导硐施工慢等问题,研究采用反井钻机法联合钻爆法进行开切眼贯通施工,并利用极限平衡法对大断面开切眼进行支护形式与参数设计,矿压监测结果表明,该施工技术与支护方案可行,不仅可实现快速、安全施工,使开切眼变形得到有效控制,而且具有显著的经济效益。

煤炭地下气化工业试验

介绍了唐山刘庄煤矿煤炭地下气化工业性试验的气化条件、气化炉结构、测试系统、基本原理及试验结果 ,采用测氡技术对气化工作面移动速度和长度进行了探测 ,并对试验结果进行了分析 .地下气化工业性试验的成功表明我国煤炭地下气化向商业化应用迈出了一大步 ,进一步证明了长通道大断面两阶段地下气化新技术工艺的合理性及可行性 。

煤炭地下气化新工艺的试验研究

提出了煤炭地下气化工业性试验的新工艺，指出了传统地下气化炉的弊端，阐述了长通道、大断面地下气化炉的优越性，并对两阶段、双火源、反向燃烧、多功能钻孔及压抽相结合新技术工艺进行了介绍及试验结果分析．工业性试验的圆满成功，表明我国煤炭地下气化向商业化应用迈出了一大步．进一步证明了煤炭地下气化新工艺的合理性和可行性．

分层综采超大断面切眼刷扩与锚网索支护技术

根据潘北煤矿A3煤层赋存条件和开采设计,11113综采工作面采用的分层铺网液压支架为ZZP6400/18/38。为适应支架特点及其安装要求,需要设计超大断面切眼,其高为3 m,宽为9 m。针对大断面切眼掘进及支护技术难题,提出实施了小断面导硐掘进、二次大断面刷扩成巷的掘进新方法,设计了锚网索、单体挑棚和木垛联合支护参数。现场监测结果表明,该方案应用能有效地控制大断面切眼围岩变形,保证了综采设备的顺利安装,实现了"三软"煤层复合顶板条件下大断面巷道安全快速掘进与支护。

西南地区大断面瓦斯隧道快速揭煤技术研究

西南地区松软薄煤层开采深度大、瓦斯含量高、压力大、透气性极差,严重制约着瓦斯隧道工程安全高效施工。与煤矿井下石门揭煤相比,西南地区瓦斯隧道揭煤具有地质条件复杂、勘查程度低,揭煤断面大、释放能量高、动力响应复杂,防突时间、空间紧张、难度大等特征,在此基础上形成了包含超前地质综合预报、突出危险性预测、区域防突和局部防突措施以及分部揭煤的大断面瓦斯隧道揭煤综合防突体系,并进行工程应用。结果表明:在新的揭煤防突体系下,瓦斯抽采浓度提升近10个百分点,平均抽采纯量提升30%,揭煤时间比预期缩短20%。

煤炭地下气化工业性试验

介绍了唐山刘庄煤矿煤炭地下气化工业性试验的气化条件、气化炉结构、测试系统、基本原理及试验结果，并对试验结果进行了分析．地下气化工业性试验的成功，表明我国煤炭地下气化向商业化应用迈出了一大步，进一步证明了长通道大断面两阶段地下气化新技术工艺的合理性及可行性，得出了该工业性试验工艺可以在我国衰老报废矿井中推广应用的结论．

复杂地质条件长距离大断面石门揭煤技术

在复杂地质条件下,针对缓倾斜厚煤层大断面石门揭煤距离长的特点,依据煤与瓦斯突出的综合假说和流变机理,准确探明煤层及瓦斯赋存情况,采用帮钻孔抽放截流;利用预抽和超前钻孔加大安全屏障,消除煤与瓦斯突出危险性和巷道周边集中应力;浅进浅掘方式揭穿煤,加强安全防护,采用前探支架配合注浆加固有效地防止悬煤垮落等系列措施,安全效果显著。

广昆铁路秀宁隧道不良地质段综合施工技术

秀宁隧道为双线大断面铁路隧道,全长13 187 m,是在建广昆铁路的控制性工程。隧址地段的工程和水文地质条件极为复杂,施工非常困难。主要不良地质有隧道出口滑坡、富水断层破碎带、富水岩溶、高地温、高地应力、放射性、煤层瓦斯及有害气体、软岩大变形、岩爆等。结合秀宁隧道隧址地层的地质条件,从隧道掘进、施工通风、安全生产等方面介绍秀宁隧道的主要施工方法和对策;另外对超前地质预报及工程难点与对策也作了说明。秀宁隧道的施工实践对类似地区长大隧道的施工有较好的参考价值。

铰接式工字钢长梁支护大断面切眼施工技术

综采放顶煤大断面切眼施工受煤层顶板及巷道宽度的影响,支护及施工困难。利用回采工作面分体钢梁铰接成整体的原理,采用铰接工字钢长梁支护及二次刷帮成巷施工新技术,与过去传统的联锁迈步式长钢梁支护方式相比,新工艺架棚整体性更强,既缩短了支护空顶时间,又增强了支护强度,有效地解决了煤层顶板大断面施工的难题,为综采放顶煤工作面设备安装创造了安全的作业环境。

大断面瓦斯隧道“五步法”预测揭煤技术应用研究

为确保大断面瓦斯隧道揭煤施工的进度和安全,针对大断面隧道揭煤施工存在的瓦斯安全问题,提出了"五步法"预测揭煤新技术。研究表明:(1)以"分步集中实施区域措施、分层预测检验揭煤"为核心的"五步法"预测揭煤新技术,是视多层突出煤层群的邻近层为一层进行区域措施瓦斯治理,减少了逐层处理的重复环节,缩短了瓦斯治理时间;(2)区域措施中增加了对煤层群分组水力压裂的增透方法,与相似区域相比抽采达标时间缩短了35 d,缩短47%;(3)利用"五步法"预测揭煤技术和煤层群分组水力压裂增透技术后,该瓦斯隧道揭煤时间比预期节省200多天。

超高压水力割缝增透技术在隧道大断面快速揭煤中应用研究

公路瓦斯隧道具有施工断面大、施工时间紧张、任务重等特点,特别是在隧道大断面揭露突出煤层时,将严重制约隧道施工工期。为解决公路瓦斯隧道大断面揭煤时所面临的钻孔施工数量大、预抽达标时间长和瓦斯抽采困难等问题,提出了隧道大断面揭煤时采用超高压水力钻割增透技术措施,并在华蓥山隧道大断面揭穿K4突出煤层期间进行了现场应用。施工定点抽采钻孔,对抽采钻孔煤层段进行超高压水力割缝,形成不同宽度的缝槽,增加煤层的暴露面积及扩大裂隙带。结果表明:经水力割缝措施后,煤层透气性大幅度增加,钻孔瓦斯抽采达标时间缩短了57.6%,钻孔抽采瓦斯浓度提高了约1.3倍,钻孔抽采瓦斯纯量提高了约1.4倍,成功实现了隧道大断面快速揭煤。

厚煤层大断面巷道超前支护技术

为解决大断面巷道超前支护问题,以扎赉诺尔煤业公司灵露煤矿右四盘区401工作面回风巷为工程背景,根据实际地质条件及支护要求确定使用3×ZQL2×5200/21/42WD新型双列多节窄型迈步分体式超前支护装备,并分析了支护装备主要技术参数、布置方案、窄型四连杆机构设计方案、顶梁和侧翻梁设计方案及电液控制系统设计方案。实践表明新型双列多节窄型超前支护装备支护参数合理,在保持巷道顶板完整稳定的基础上围岩变形得到了有效控制,可以满足大断面巷道超前支护要求。

大断面石门揭煤突出预测技术研究——以华蓥山隧道为例

相较于煤矿领域的井工开采,隧道具有断面大的特点,其开挖后扰动范围也较大。对于穿越近距离突出煤层群的隧道,研究其合理预测距离和安全保障距离,能够确保预测指标准确可靠,防止相邻煤层受开挖扰动诱发突出等灾害。以渝广高速华蓥山隧道为工程实例,采用理论分析结合数值模拟的方法对隧道开挖过程中的围岩应力分布和变化规律进行了研究,确定突出预测距离和安全保障距离取值均为14 m。根据研究成果建立了预测技术体系,并成功应用于现场实践。