穿越采空区L型瓦斯抽采水平井钻进关键技术

为了深部煤层开采之前能够高效超前抽采瓦斯,保障深部煤层安全开采,L型水平井钻进技术成为地面瓦斯抽采的主要方法之一。针对穿越采空区L型瓦斯抽采水平井钻进施工存在的诸多困难,主要从井身结构设计、穿越采空区氮气钻进技术、水平段钻进轨迹控制技术3个方面,进行了穿越采空区L型瓦斯抽采水平井钻进关键技术研究。将关键技术研究成果成功应用于了M矿区1口穿越采空区L型地面瓦斯抽采井,高效顺利完钻了该井施工,使得目标深部煤层水平段钻进的钻遇率约为90%。

高水充填技术在综采工作面过空巷中的应用

煤矿开采过程中经常会遇到空巷,而这些空巷的存在会给煤矿开采带来很大的安全隐患,例如工作面过空巷时可能出现巷道变形、顶板冒落、煤壁片帮等问题,甚至造成坍塌事故,严重影响煤矿的生产效率和质量,因此,煤矿企业需要采取一定的措施来对巷道进行加固,为工作面顺利通过空巷提供有力的条件。主要对煤矿空巷顶板破坏类型、工作面过空巷顶板覆岩活动及顶板断裂进行了分析,同时提出了高水充填技术,并对该技术的材料选择、充填工艺等展开了详细的阐述,为煤矿综采工作面快速过空巷提供了一定的参考。

多层采空区钻探用GQ-142贯通式潜孔锤研制及试验

针对矿山多层采空区钻探及测量的需要,提出采用贯通式潜孔锤反循环钻进技术穿越多层采空区的新方法,并研制了GQ-142贯通式潜孔锤。采用VB语言编写的贯通式潜孔锤模拟仿真电算程序对GQ-142贯通式潜孔锤的主要性能参数进行了仿真计算,可得:额定风压为18×105 Pa、额定耗风量为14.86m3/min、单次冲击能为413.07J。与此同时,对GQ-142贯通式潜孔锤进行了多层采空区的钻进试验,结果表明:潜孔锤冲击碎岩效果明显,平均钻进效率达到13.08m/h,并且与C-ALS三维激光扫描仪配套使用,成功实现两层采空区的钻探及测量。

浅埋深近距离煤层群上覆采空区积水排放技术

为解决传统积水采空区排水技术存在的排水时间长、准备工程量大、排水系统复杂等问题,对大柳塔煤矿22301综采工作面上覆采空区积水排放技术进行研究,采用了群孔对泵直排新技术,在深入分析上覆采空区底板起伏情况的基础上,确定主要的积水区域,然后对上覆采空区各主要积水区域分别施工多个排水孔,再将各排水孔与大功率离心泵直接对接,排放的水不再经水仓中转直接排出,而是经离心泵直接泵排至地面,简化了排水系统。结果表明:22301工作面排水所需时间比传统方法缩短了3个月,并节省大量工程及设备费用,工作面回采期间顶板基本无淋水,实现了绿色高效排放上覆采空区积水。

分阶段放顶煤对采空区漏风控制作用

为预防采空区自然发火和摆脱工作面相邻破坏区火灾威胁,借助数值模拟手段,充分对比分析全断面放顶煤和分阶段放顶煤对采空区氧化带和漏风矢量的影响规律.研究结果表明:分阶段放顶煤技术能够显著降低采空区漏风速度,能够明显改变漏风方向,降低向采空区回风侧的漏风,可以使上端部自燃氧化带范围降低为原来的1/3左右.各项指标优势明显,充分论证说明分阶段放顶煤对采空区漏风的控制作用和工作面回采期间安全穿越巷道附近老火区具有重要作用和意义.

地下开采引起地表移动和不均匀沉降的机理分析

通过岩体力学性质测试和采空区有限元数值计算分析 ,研究了岩土层性质、地下水作用、采空区稳定性对矿区周围地表移动和民房开裂的影响。。

山西中南部铁路通道吕梁山越岭段方案研究

通过山西中南部铁路通道吕梁山越岭段方案研究,对山区选线越岭地段线路走向的选择、展线位置的确定、沿河傍山地段长隧道与隧道群的选择以及合理处理线路设计高程与煤层、采空区、地下水位的关系等方面提出建议。

五阳矿集中胶带大巷穿越采空区围岩控制技术研究

为了解决极破碎围岩巷道支护难题,基于五阳煤矿扩区集中胶带大巷穿越采空区段地质条件的复杂性及其稳定性控制的重要性,通过对围岩性质和围岩强度进行分析,提出了双壳让压耦合支护技术和控制对策,确定了过穿越采空区段控制方案,对过采空区支护参数进行了优化设计,得出了详细的支护方案。现场应用表明:采用双壳让压耦合支护有效控制了极破碎围岩巷道有害变形,保证了巷道长期安全稳定。

巷道过采空区支护技术研究

针对采空区破碎围岩下巷道围岩变形控制问题,提出了"U型棚+注浆"的半圆拱体支护技术,并基于拱体的基本力学性能,构建了半圆拱巷道承载能力力学模型,分析了半圆拱体强度对巷道围岩破坏的影响规律,理论推导了拱体破坏的极限厚度。研究结果表明:半圆拱体的破坏位置发生于拱体顶部,以拉破坏为主;拱体的承载性能与上覆岩层载荷、拱体的厚度以及注浆拱体的抗拉强度密切相关,与上覆岩层载荷、拱体抗拉强度呈线性关系,与拱体的厚度呈非线性关系。研究成果应用于贵州湾田煤业湘桥煤矿11702工作面过采空区巷道,有效地控制了巷道围岩变形。

煤矿采空积水综合防治技术研究

针对我国煤炭生产中防治水存在的问题,探索直通式探放水研究理论并实施,就大同煤田地质水文条件来讲,该法推广具有广泛的实用性。

采煤工作面过空巷顶板支护技术研究

回采工作面过空巷时会出现明显的矿压问题,煤壁片帮问题严重,甚至还会引发倒架和支架压架等问题,严重阻碍了煤矿的安全生产进程。对此,煤矿企业应结合自身实际情况有效采用顶板支护技术,做好空巷的支护工作,采用有效的支护材料和支护膜袋,以保证矿压的平稳性,顺利通过空巷,获得预期的经济效益和社会效益。

综放工作面过空巷技术研究

结合实例分析了综放工作面过空巷技术的有效措施,以此不断完善空巷内部支护方案,并针对工程的实际情况采取有效的技术控制措施,确保综放工作面的运行效率和运行安全,使其迅速通过空巷。

综放工作面均压通风技术应用研究

为防止上覆煤层采空区内有毒有害气体通过采空区裂隙进入工作面及采空区内遗煤自燃,研究提出采用均压通风技术,对工作面均压风量的配备、通风机的选型进行计算。5320工作面回采期间需配备的风量为2202 m^(3)/min,选用风机型号为FBDNo8.0/2×75,安装4台实行并联运行满足供风需求,并合理设计构筑通风设施。应用结果表明:通过采取上述措施,工作面上覆采空区内的有毒有害气体涌出量得到有效控制,未在采空区内检测到CO。

大直径钻孔煤柱穿管抽放采空区瓦斯技术研究

桑树坪二号井工作面采用从相邻的2个回风巷之间施工联络巷,建筑隔爆闭墙压管抽放采空区瓦斯存在诸多弊端。试验直接在相邻的回风巷煤柱施工大直径钻孔,通过钻孔穿管进行抽放采空区瓦斯。为此研制大直径施工钻头,采用煤柱穿管技术代替了原来的联巷压管抽放技术,节省了联巷及隔爆密闭施工等工序,同时解决了回采后期的闭墙漏风问题,工作面上隅角瓦斯治理效果非常好,具有良好的技术经济效益。

近距离煤层采空区下综采面过断层技术实践

以中兴煤矿1209综采工作面为实例,通过分析工作面的断层赋存情况,采取相应措施安全顺利通过断层,确保工作面顶板安全。

过采空区井固井质量问题探讨

针对过采空区井由于钻遇"三带"(冒落带、裂隙带、弯曲下沉带)而带来的一系列固井问题(施工前准备不足、施工中控制不准、施工后补救不当等程序问题,以及水泥替浆计算不准和二开套管回收失误率高等问题),提出通过提高人员素质来解决固井程序的问题,通过平衡固井来解决水泥替浆计算不准的问题,通过易倒扣和水泥篮相互配合来解决二开套管顺利回收的问题。

松河矿3号煤层回采工作面瓦斯综合防治技术研究

为了解决近距离高瓦斯突出煤层开采瓦斯问题,文章以松河矿3号煤层开采为例,通过认真分析煤层及瓦斯赋存特点,采用穿层钻孔预抽、本煤层抽采、高位巷抽采、采空区埋管抽采、高位钻孔抽采、穿层钻孔拦截卸压瓦斯等瓦斯综合治理技术,使回采工作面得到了有效消突,上隅角瓦斯浓度稳定在0.43％ ～0.58％,工作面瓦斯抽采率达到80％,解决了近距离高瓦斯突出煤层开采的瓦斯治理问题.

煤与瓦斯突出煤层防突技术研究及应用

突出矿井开采过程中,为防止煤与瓦斯突出,解决采掘接继难的问题,提出采取地面钻井抽采先行、井下顺层长钻孔区域抽采为主及穿层钻孔、采空区抽采为辅的防突综合治理技术,实际应用表明,煤层瓦斯含量明显降低,采掘接继难的问题得以改善,保证了矿井的安全、高效生产。

欠平衡钻井工艺在煤矿地面采空区水位观测孔施工中的应用

通过对穿采空区井常用的钻井工艺进行研究,根据项目特点、施工地地质条件等,选用合适的欠平衡钻井工艺应用于煤矿地面采空区水位观测孔钻井施工。将研究中获取的煤层顶板裂隙带高度、保持井底清洁的最小气量计算结果应用于实际施工,分析经验公式的不足和优点;将跟管钻进技术与空气动力钻井技术相结合,解决穿采空区井施工中套管难以下入的难题。为其他煤矿地面采空区水位观测孔或需要穿越采空区的井型施工提供有益参考。

工作面过空巷技术实践

为了保证复采工作面的顺利开采和回收煤柱,通过分析3号煤层的工程概况,对比传统过空巷的技术和预充填技术,最终选用后者。预充填技术采用高分子材料与围岩及煤矸石胶结在一起,形成具有一定硬度且可以抵御一定变形的充填体。为了研究充填体的效果,通过现场测验,对充填效果进行了测试。结果表明,充填效果良好,煤壁与顶板均较完整,为复采工作面的顺利通过提供了安全保障。