对非突出区域瓦斯突出预测敏感指标的探索

对存在突出危险性升级的煤层和矿井,如何采用科学的方法提前确定预测敏感指标,对于矿井防突具有重要的指导意义。文章以顾桥矿13-1煤为研究对象,根据对地质构造带瓦斯突出预兆的假设,利用"三率"分析法与模糊聚类分析法相互印证的方法,对非突出区域瓦斯突出预测敏感指标进行了探索。

利用固相能量守恒定律判定煤炭最短发火期

利用固相能量守恒定律判定煤炭最短发火期技术,建立简便实效的数学模型,并与使用TGA/SDTA851 e同步热分析仪所得的数据进行拟合,对煤的实验最短发火期进行测算,大幅提高最短发火期预测的效率和精度,对我国研究煤自燃预测预报和煤炭自燃预防具有重要的参考价值。

新型超前留巷钻孔瓦斯抽采技术研究及效果分析

针对沿空留巷穿层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯时浓度及含量不稳定的工程现状,研究了一种新型的特制厚壁石油套管及由两者组合的双层套管护孔方式,并对其抽采效果进行了考察。研究表明:采前施工的穿层钻孔终孔位置布置在内错顺槽30m处经济合理,新型留巷钻孔法煤与瓦斯共采技术使单孔瓦斯抽采能力得到大幅提升,单孔最大瓦斯抽采流量达4.9m3/min以上,最大瓦斯抽采浓度高达95.28%,为工作面的安全生产提供了保障。

复杂条件下综采采空区自燃“三带”划分数值模拟

受复杂地质条件影响,用埋管取样分析方法划分采空区"三带"有诸多限制,采用数值模拟方法成为分析采空区"三带"的主要手段。本文利用Fluent流体力学模拟软件,对淮南矿业集团潘北1121(3)综采工作面采空区进行流场模拟,并根据采空区内漏风风速划分指标确定了"三带"的位置及范围。结果表明,氧化带的宽度在40.0m左右,以此推论工作面采空区内部自然发火的可能性较小。最后,改变工作面的供风量,得出不同供风量对采空区"三带"位置和范围的影响。模拟结果显示,工作面的供风量越大,采空区"氧化带"位置越向采空区深部延伸,且"氧化带"的范围越大。

深部低透气性煤层水力压裂强化增透技术研究

利用数值模拟计算与现场工程技术试验相结合的方法,系统的研究了在底板抽采巷实施水力压裂技术对煤层的强化增透效应与效果;研究获得了水力压裂过程中裂隙发育规律、应力重新分布规律以及渗透系数变化规律,分析获得了增透范围,并利用现场工程技术试验的方法进行了验证。将数值模拟效果应用于工程实践,实现了煤层瓦斯的高效抽采,在压裂后的1个月里,压裂区瓦斯抽采纯量达到未压裂区的3.6倍,抽采达标时间与未压裂区相比缩短了近40%,实现了煤层的长时间增透和瓦斯高效抽采。

直接硬厚顶板条件下无煤柱沿空留巷预裂爆破顶板控制技术

针对直接硬厚顶板条件下无煤柱开采沿空留巷存在的问题,提出了利用深孔预裂爆破技术进行顶板控制的机理、方法以及配套支护技术研究,并成功实施工业性试验,有效的解决了直接硬厚顶板条件下无煤柱沿空留巷顶板控制的难题。研究成果有效的解决了矿井安全过程中的难题。

高瓦斯煤层群首采层“Y”型通风瓦斯抽采技术

针对我国中东部煤田煤层群埋藏深、煤质软、瓦斯压力和瓦斯含量高、瓦斯难以抽采的难题,利用数值模拟和现场工程试验相结合的方法,系统的研究了高瓦斯煤层群首采层"Y"型通风瓦斯抽采技术。研究获得了煤层开采上覆围岩裂隙演化特性规律以及垂向位移与下沉规律,探明了在10倍采高层位处的上覆岩层离层裂隙及纵向裂隙最发育,此处形成了瓦斯富集区,并同时形成了相互沟通的裂隙网为瓦斯抽采提供了运移通道。设计了大直径钻孔组瓦斯抽采方法,综合利用大直径钻孔组和采空区埋管技术,使得顶板裂隙带内的卸压瓦斯以及采空区内的瓦斯得以高效抽采,回风流中的瓦斯浓度控制在0.3%以下,实现了利用大直径钻孔组代替倾向高抽巷高效抽采瓦斯的目的。