CO_2深孔控制预裂加快工作面巷道掘进试验研究

为了缓解煤矿生产过程中的采掘接替紧张的问题及应对新的《煤矿安全规程》中工作面巷道掘进安全距离更为严格的要求,通过分析CO_2深孔控制预裂技术提高工作面巷道掘进速度的原理,并在余吾煤业N1101工作面的巷道进行工程实验,从CO_2预裂对静态下的煤体参数的影响和采动态变化的巷道掘进过程中煤体参数的变化两方面进行试验,并对预裂前后的日进尺量及回风巷的瓦斯浓度进行了统计。研究结果表明,预裂之后煤体K_1值和S值变化明显,日进尺量提高幅度为30%~100%,回风巷瓦斯浓度降低幅度为16.7%。证明了此技术在降低掘进工作面煤与瓦斯突出风险的前提下,加快了煤体瓦斯解吸速率,提高了工作面巷道掘进速度,缓解了采掘接替紧张的难题。

基于二氧化碳深孔致裂增透技术的低透煤层瓦斯治理

为解决低透气性煤层瓦斯抽采中存在长深钻孔抽采有效影响范围小、抽采效率低、抽采周期长等问题,在司马煤矿3号煤层1211工作面进行100 m深孔二氧化碳致裂强化增透的试验及应用,以提高煤层透气性,缩短瓦斯抽采周期。在未抽采及已抽采煤层中分别进行了100 m深孔致裂试验,采用示踪气体法,确定了煤层致裂增透钻孔间距为10 m。通过在1211工作面走向300 m范围内的煤层深孔致裂增透应用表明:利用二氧化碳深孔致裂能实现对3号煤层的高效渗透和瓦斯驱替,煤层瓦斯解吸量和瓦斯压力显著降低,在60 d内煤层瓦斯含量平均降低1.8 m^3/t,改善了低透气性高瓦斯煤层难以抽采的现状,显著缩短抽采周期。

CO_2致裂器深孔预裂增透数值模拟研究

为了解决高瓦斯工作面瓦斯抽采难题,以司马煤矿1211工作面为工程研究背景,进行CO_2致裂器深孔预裂数值模拟,结果表明两致裂孔间距10m、致裂器与连接杆按照1:3连接时为最佳方案,并在1211工作面运输巷与回风巷完成致裂增透工作,验证了按该方式布置时深孔预裂增透效果较好,对司马煤矿及类似条件下深孔预裂增透技术具有很好的借鉴意义。

二氧化碳膨胀爆破新型致裂管与安全技术研究

为了解决施工中“飞管”问题和“充气管”搬运、操作的安全隐患及公安机关对二氧化碳膨胀爆破治安管理的难题,采取对致裂管结构的优化设计和现场实爆试验相结合的方法。经过“设计-试验-改进”的反复研究,成功地研究出一种新型致裂管和孔内充气工艺并开发了末端管控信息系统。初步现场应用研究认为二氧化碳膨胀爆破产生的振动值仅是同样药量的炸药爆破产生的振动值的1/20~1/15。

二氧化碳爆破深孔预裂强化增透试验研究

针对胡家河煤矿煤层具有煤与瓦斯突出危险性的事实,认真地分析了该煤矿采用二氧化碳爆破增加煤层透气性的瓦斯抽采相关参数,提出了二氧化碳爆破深孔预裂强化增透技术优化方案,优化后的瓦斯抽采钻孔孔径75 mm,孔深100 m,孔间距10 m。

高瓦斯煤层提高本煤层抽放效果方法探讨

煤矿现阶段一直以来都是行之有效瓦斯治理手段是瓦斯抽放,其按照瓦斯的来源可以分为本煤层抽放瓦斯和邻近层抽放瓦斯,但由于阳泉矿区煤层透气性系数较低,使用本煤层抽放瓦斯方法抽放不能很好的解决瓦斯问题。本文主要根据现场试验和理论分析,针对低透气性煤层,采用水力压裂法或二氧化碳爆破深孔预裂法增加煤层透气性系数来达到提高瓦斯抽放效果的方法。

高瓦斯掘进工作面深孔控制预裂技术

为降低高瓦斯掘进工作面掘进期间的突出危险性,增大煤层透气性,余吾煤业公司引进了CO2气相压裂增透消突技术,主要通过在工作面施工的压裂钻孔进行爆破增透。在原先单孔预裂的基础上,通过施工控制孔进行了控制预裂试验。试验证明,控制预裂对煤层的防突指标、瓦斯涌出均匀性及钻孔瓦斯抽采量都产生了良好的效果。