基于定向水力掏煤的层内“保护层”强化抽采技术

为解决底抽巷穿层钻孔水力掏煤范围小、钻孔覆盖距离短、精准度差的问题,胡底煤业从本煤层极薄保护层定向水力掏煤防突机理分析出发,结合定向钻机无线测量技术及水力掏煤技术,在13091巷迎头钻场开展定向钻孔水力掏煤试验。实践表明,定向钻孔水力掏煤后钻孔抽采浓度和百米钻孔流量都有提升,同时缩短了抽采达标所需时间,实现了消突的目的。该项技术具有远距离、精准、全方位消突及经济效益好的特点,可以广泛应用于突出矿井的区域瓦斯治理。

突出薄煤层智能化综采面一体化防突技术

针对龙滩煤矿K_(1)突出单一薄煤层厚度变化大、煤与瓦斯突出危险性高和断层发育等问题,从消能防突和卸压增透两方面入手,提出了以工作面顺层钻孔、底板穿层钻孔、底板穿层网格化钻孔完全区域消能为主,断层带深孔爆破、抽采盲区水力压裂、超前排放钻孔局部卸压增透为辅的一体化防突技术体系。3124S智能化综采工作面现场抽采结果表明:一体化防突技术实施后,瓦斯抽采浓度提升1.32倍,抽采纯量提升1.27倍,瓦斯抽采率46%以上,瓦斯抽采效率大幅提升,为突出薄煤层智能化综采工作面安全快速推进奠定了基础。

极薄保护层开采卸压抽采消突技术研究

以准确预测保护层开采时瓦斯涌出量、设计合理的瓦斯抽采方案为基础,运用开采薄煤层保护层消突技术,研究了保护层开采的消突效果。结果表明,11030保护层工作面开采后,被保护层得到充分卸压和瓦斯释放,在卸压区内消突效果明显,为具备保护层开采条件的突出矿井有效防治煤与瓦斯突出提供了理论基础。

平煤股份十二矿开采薄煤层保护层瓦斯治理技术

利用保护层开采的基本理论,平煤股份十二矿选择己14薄煤层作为己15煤层的上保护层。采用己14-31010作为保护层工作面开采之后,在其保护范围内的己15煤层瓦斯抽采量、工作面风排瓦斯量及瓦斯抽采率得到了极大的提高,残余瓦斯含量最大为4.96m^3/t,残余瓦斯压力最大为0.4 MPa,己15煤层的突出危险性降低,采面上隅角瓦斯浓度为0.5%~0.8%,杜绝了上隅角瓦斯超限问题。在己14-31010保护层薄煤层开采过程中,在己15-31010回风巷穿层钻孔对己14-31010保护层工作面进行瓦斯抽采,采用留巷墙体埋管抽采采空区内瓦斯,同时使用了"三机配套"、沿空留巷Y型通风技术及坚硬顶板强制放顶技术进行薄煤层开采,取得了良好的效果。

突出薄煤层顺层瓦斯预抽钻孔合理布置研究

针对松藻煤矿突出薄煤层工作面顺层瓦斯预抽钻孔布置参数与抽采达标时间关系不清,难以适应矿井采掘接替要求、浪费钻孔工程量的问题,分析了不同钻孔布置参数对抽采达标时间的影响规律,制定了抽采达标时间现场考察方案,并在2215-2工作面进行了现场考察试验。试验结果表明:缩小钻孔间距可有效缩短抽采达标时间,钻孔直径为φ65mm、钻孔间距由5m缩小至3m,吨煤钻孔量增加70%,抽采达标时间由71d缩短至32d;同步增大钻孔直径和钻孔间距将增加抽采达标时间,钻孔直径由φ65mm增大至φ87mm、钻孔间距由5 m增大至8m,吨煤钻孔量减少40%,抽采达标时间由71d增加至93d。

双突薄煤层复杂地质条件下综采面快速安装

介绍了糯东煤矿通过改变综采工作面安装工艺、预抽19#煤瓦斯和打穿层钻孔抽取17#煤瓦斯等方法,在有效解决防止瓦斯突出的前提下,采用采煤机在原有切眼断面基础上实行边扩边安装的新型综采面安装工艺,实现了双突矿井薄煤层复杂地质条件下21901综采工作面的快速安装。

突出薄煤层中间巷掩护掘进消突技术研究

为了解决薄煤层煤与瓦斯突出防治困难的问题,分析了薄煤层中有效抽采区域分布特征:由于受薄煤层厚度的限制,瓦斯抽采有效区域在垂直方向的扩展受阻,更倾向于在水平方向延伸,导致水平方向的有效抽采半径远大于煤层厚度,有效抽采区域呈椭圆形分布,瓦斯渗流场主要集中在煤层走向和倾向上。根据该特征,指出基于本煤层抽采方式的中间巷掩护掘进消突技术能使抽采区域连成一片,更适用于薄煤层瓦斯抽采。分析了将中间巷掩护掘进消突技术应用于薄煤层中进行分块消突的优势和技术原理:采用沿空留巷技术将上一工作面的回风巷作为下一工作面的进风巷;在进风巷向前施工瓦斯抽采钻孔,抽采范围覆盖并超前预定的中间巷20 m以上,通过瓦斯抽采消除中间巷的突出危险性;掘进中间巷;在中间巷向回风巷预定位置施工瓦斯抽采钻孔,抽采范围覆盖并超前预定的回风巷20 m以上,通过瓦斯抽采消除中间巷的突出危险性;最后对回风巷进行掘进,形成回采工作面。以某矿9305工作面薄煤层为研究对象进行数值模拟,结果表明:在抽采时间为10 d和30 d之间,有效抽采半径的增加幅度最大,随着抽采时间增加,有效抽采范围的增加幅度逐渐减小;钻孔间距为3 m时,两钻孔之间的有效抽采半径几乎相切,抽采效果最佳,抽采压力基本可以使大部分煤层瓦斯有效扩散、解析、被动抽采;对中间巷的瓦斯抽采有效降低了回风巷和递进中间巷区域之间的瓦斯压力。现场实测结果表明:9305工作面突出煤层中间巷掩护掘进的最优抽采钻孔间距为3 m,孔径为94 mm,有效抽采直径不超过5 m,钻孔深度为107 m;中间巷掩护掘进消突技术使得薄煤层瓦斯体积分数下降约70%,消突效果显著。

薄基岩突水威胁煤层开采覆岩变形破坏演化规律研究

针对赵固一矿11011工作面大埋深薄基岩厚覆盖层下煤层开采难度大,存在涌水涌砂威胁的现状,采用现场调研与统计分析方法,论述了薄基岩突水威胁煤层涌水涌砂的条件。其基本顶关键层周期性破断后形成"砌体梁"结构。此文利用"短砌体梁"及失稳后呈"台阶岩梁"的理论解析验算后认为,该面顶板结构极易产生回转及滑落失稳,进而形成突水通道。在此基础上还采用相似模拟试验的方法,分析了采场上覆岩层破坏、运移演化规律,确定了该面顶板垮落带高约17 m,导水垮裂带高约48 m,故若在此范围内存在含水层或流砂层,应及时采取措施。课题组还用实测法验证了工作面采后覆岩破坏高度,并制订了预防顶板突水开采方案,为类似条件下煤矿防治顶板突水安全开采提供参考。

何庄矿开采薄煤层保护层消突技术

保护层开采作为最经济有效的区域性防突措施,其关键是对保护层开采技术和保护效果的研究。以准确预测保护层开采时瓦斯涌出量、设计合理的瓦斯抽采方案为基础,运用开采薄煤层保护层消突技术,研究了保护层开采的消突效果。结果表明11030保护层工作面开采后被保护层得到充分卸压和瓦斯释放,在卸压区内消突效果明显,为具备保护层开采条件的突出矿井有效防治煤与瓦斯突出提供了理论基础。