陈四楼煤矿地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术

为了进一步提高极复杂地质构造下矿井底板岩溶水害区域治理技术的有效性,降低底板突水的危险性,解决矿井区域水害治理过程中面临的太原组上段灰岩含水层岩溶裂隙发育、水压高、富水性强、井下钻孔工程量大、施工工期长等安全技术难题,通过分析矿井近年来区域治理后工作面底板出水案例及特征,提出了地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术。以陈四楼煤矿南翼九采区2901、2903试验工作面开采为背景,选取了L₈灰岩含水层作为目标层位,设计了地面定向孔组的技术参数,并通过现场试验测试分析了治理前后的二₂煤底板水压和各钻孔的吸水率。结果表明：注浆后各钻孔的吸水率呈现明显的下降趋势,Z2和Z3孔组钻孔平均吸水率分别下降97%和94%,经过定向钻孔超前注浆加固底板太原组上段灰岩后,岩溶裂隙得到了有效充填;治理后区内太原组上段L₈灰岩内水压下降至1.2～4.2 MPa,且水压分布不再与地层埋深吻合,多呈孤岛状,太原组上段L₈灰被改造为等效隔水层,底板突水系数下降至0.023～0.057 MPa/m。技术成功应用实现了极复杂地质构造...     

地面封闭不良钻孔突水的井下高效封堵技术研究

在煤矿生产中,采煤工作面经常要过钻孔,很多施工质量差、地面封闭不良钻孔,工作面揭露时,钻孔导引底板灰岩水突出,发生地面钻孔大量突水,是矿井主要突水威胁之一。本文以恒源煤矿11615综采面为例,通过由小到大的渐进式扫孔,成功地在斜孔上再造直孔。采取了“重新造孔,裸孔埋设孔口管,中长距离注浆”的堵水方法,成功地实现了地面封闭不良钻孔的井下高效封堵技术创新,为各矿类似钻孔再次突水的水害治理,提供了一套可靠的技术方法。应用该项技术方法处理钻孔突水,对消除水害威胁,提高钻孔封堵效果,消除和减少突水安全影响具有重要意义,具有很高的推广应用价值。     

低透气性难抽放煤层综采工作面过瓦斯异常带瓦斯综合治理技术的研究

煤层瓦斯治理工作在高瓦斯矿井瓦斯治理中一直是一个比较难解决的问题。在采面回采过程中，瓦斯绝对涌出量一般较低，遇到过瓦斯带时，绝对涌出量就会明显提高，给采面的正常回采带来了严重的危害。对回采工作面的瓦斯治理一般是加大工作面的供风量、施工排放钻孔等措施．但遇到瓦斯涌出量异常时，这些方法的效果很差，基本不能解决瓦斯涌出异常问题。文章结合平煤煤矿工作实践，采用加大工作面供风量、综采工作面卸压区浅孔抽放和采面上隅角埋管抽放综合治理技术，较好地解决了瓦斯隐患问题。     

顺煤层深孔施工技术——长顺层抽采钻孔施工工艺

随着矿井开采深度的增加，矿井煤体的瓦斯含量增加，煤体预抽技术越来越重要。工作面顺层抽采钻孔是煤体预抽的重要手段，但推广长壁采煤法后工作面长，顺层孔施工深度也相应变深。作者通过实践摸索出一套煤层长顺层抽采孔的施工工艺，取得了良好的应用效果。     

MKD-5S大功率钻机施工顺层长钻孔技术

新集一矿131105工作面为煤与瓦斯突出危险工作面,通过布置本煤层顺层钻孔预抽瓦斯解突,顺层长钻孔在松软煤层中施工,易出现塌孔、埋钻等孔内事故,制约了钻孔施工深度,钻具折断等给工作面回采留下重大安全隐患。采用大功率钻机及时有效的施工了长钻孔,确保了工作面瓦斯治理抽采达标工作的扎实开展。     

浅谈瞬变电磁法在煤矿探测底板含水性中的应用

良庄煤矿是1954年开采得老矿,随着矿井开采时间不断延长,资源枯竭成为制约煤矿发展得主要障碍,为了延长矿井的寿命,自2004年良庄煤矿开始回采十五层煤。十五层煤底板下距徐家庄灰岩深度平均23m,距奥陶系灰岩65m,根据邻近的水文观测孔资料分析,徐家庄灰岩水位在-300米、奥陶系灰岩水位在±0米,十五层煤得开采受徐、奥灰突水威胁。因此工作面开采前,必须对工作面底板主要含水岩层(徐灰、奥灰)的含水性进行探测,为工作面得安全开采提供可靠依据。煤矿底板富水性探测的方法有很多种,矿井瞬变电磁法探测是将成熟的地面瞬变电磁法应用于煤矿井下,在良庄煤矿是一种尝试,2004年8月矿井瞬变电磁作为一种新技术,在良庄煤矿东21513工作面回风巷,首次使用矿井瞬变电磁法探测工作面底板富水构造,取得了很好的效果,因此矿井瞬变电磁被广泛应用于后组煤工作面底板富水构造探测。     

放顶煤工作面以孔代巷合理布孔参数

为了解决刘家梁矿2号煤层低含量赋存高强度开采引发工作上隅角瓦斯问题,缓解矿井因岩巷掘进造成采掘接替紧张的局面,提出了采用大直径高位走向长钻孔代替工作面低位岩石抽采巷的瓦斯治理技术,结合矿井2号煤层顶板煤岩物理力学参数,通过理论分析、UDEC、FLUENT数值模拟的方法,分别从工作面裂隙带发育、工作面采空区流场分布等不同的专业角度,分析、研究了瓦斯流通通道及赋存规律,为定向高位钻孔合理布孔层位选择提供理论支撑;结合1号钻场瓦斯抽采效果,修正工作面煤岩赋存资料,优化2号钻场抽采设计,调整钻孔布置参数,以工作面瓦斯抽采纯量、上隅角瓦斯浓度为指标,对不同条件下瓦斯治理效果进行对比,实践证明：走向高位长钻孔能够取代低位岩石抽采巷,用于低含量赋存、高强度开采的放顶煤工作上隅角瓦斯治理,治理效果显著,上隅角瓦斯浓度维持在0.6%以下。     

回采工作面瓦斯综合治理技术

瓦斯抽放是瓦斯综合治理的有效技术途径.针对中岭煤矿11031回采工作面的实际情况,将该工作面的瓦斯来源划分为开采层、邻近层和采空区3部分,结合该工作面瓦斯治理现状,对所采用的穿层钻孔、扇形钻孔、交叉钻孔、高位钻孔、大直径钻孔、采空区埋管和专用回风巷7种瓦斯抽放方法进行效果分析,并提出采用分源治理原则在三维空间实施综合治理方案的改进建议,具有一定的工程借鉴意义.     

综采工作面瓦斯综合治理技术

根据工作面瓦斯涌出规律,优化钻场、优化钻孔技术参数,改进施工工艺和改进抽放设备等;采取高位钻孔、埋管抽放、均压通风及煤壁浅孔动压注水相结合的方法治理瓦斯效果显著,确保矿井安全生产。     

试议注浆技术在新元矿回风立井中的应用

注浆堵水和岩土加固技术是预防和治理水灾及稳定岩土的重要手段。介绍了工作面预注浆及壁后注浆的施工工艺、所采用设备及相关技术参数、技术要求等。     

内错尾巷及顶板走向长钻孔瓦斯治理试验

针对回采工作面瓦斯涌出治理面临的通风和抽放问题,在某示范矿井2 307、3 308两个工作面分别进行了综放面内错尾巷和采空区顶板走向长钻孔技术的工业试验.通过分析两项技术的实施效果,得出内错尾巷技术和顶板走向长钻孔技术能够有效遏制上隅角瓦斯超限和工作面瓦斯涌出,减少通风负担.指出了内错尾巷试验中存在的问题,并提出了相应的尾巷布置改造建议;给出了顶板走向长钻孔抽放技术钻孔布置的合理有效的参数.最终肯定了内错尾巷、顶板走向长钻孔技术治理瓦斯的可行性.     

采煤面瓦斯富集段掘进瓦斯治理方法

为解决如何安全有效地掘进穿过14138工作面运顺高瓦斯富集块段的问题,我们采用了风排、瓦斯抽放钻孔及排放孔、瓦斯基础参数收集分析、安全技术措施、安全防护设施和现场规范管理的采煤面瓦斯富集段掘进瓦斯治理方法,安全地掘进通过了工作面瓦斯富集块段,促使工作面顺利贯通,在掘进期间未发生瓦斯超限现象。     

底板穿层钻孔预抽采面上隅角瓦斯技术的研究

本文系统分析了工作面瓦斯涌出来源,提出了底板穿层钻孔、本煤层顺层钻孔和工作面浅孔联合抽放瓦斯技术,并对抽放效果进行了对比分析,通过现场工业性试验,取得了良好的抽采效果。     

大远煤业煤层底板奥灰突水危险性评价

煤层底板奥灰岩溶裂隙水是山西大远煤业有限公司主要水害类型之一,本文以大远煤业现主采煤层2#为例,结合井田钻孔资料分析了2#煤底板奥灰水压、奥灰水位、奥灰顶部相对隔水层厚度等因素。计算了突水系数,绘制底板承受的奥灰水压等值线图、隔水层厚度等值线图、奥灰含水层突水系数等值线图。用突水系数方法评价矿井突水危险性,并划分了井田带压开采安全区、相对安全区、相对危险区和危险区危险性分区。根据分区、突水危险性等具体条件,提出防治水建议。     

松软突出煤层顺层长钻孔成孔工艺分析

对于松软突出煤层，顺层钻孔施工的最大障碍是打钻过程中的喷孔、垮孔以及孔内钻具的损坏，钻孔深度往往达不到设计深度，致使采煤工作面经常出现预抽“空白区”，给回采带来极大的安全威胁。因此，如何提高钻孔施工深度和成庇率，是消除回采工作面顺层预抽“空白区”．达到预期抽放效果的关键问题之一。     

综采工作面过断层超前深孔注浆技术应用研究

分析了块裂结构块体滑落破坏和碎裂结构散体漏冒破坏的注浆加固机理,并结合张集煤矿1413(3)工作面的地质及开采条件,提出了预防断层破碎带顶板垮落的超前深孔注浆加固技术,分析了注浆加固材料的力学性能、注浆加固工艺及加固参数。现场实践表明,超前深孔注浆技术具有较好的技术经济效果。     

综采工作面的排水优化

本文阐述了综采工作面出水后的治水经验,通过＂引滤、沉淀、放水孔捷径放水＂达到了较好的排水效果,为类似条件下工作面的排水提供了实践经验。     

屯留矿区太原组与奥陶系含水层独立性验证与突水监测研究

通过屯留矿井下现场水文钻孔实测研究,证明该矿区太原组灰岩含水层与奥陶系灰岩含水层是两个完全独立的含水体系。现场实测太原组灰岩含水层分布均匀、范围广、渗透性好,可以作为奥灰水突水监测层。根据太原理工大学奥灰水突水监测理论与技术和屯留矿区现有的矿井开拓开采系统,设计了突水监控网,以对全矿区实时监测,保障安全开采。     

111310机巷软分层抽放钻孔施工技术

新集二矿111310机巷掘进工作面为突出煤层的无突出危险工作面,通过布置超前预抽钻孔保护工作面安全掘进,预抽钻孔在松软煤层中施工,易出现塌孔、喷孔等孔异常现象造成孔内事故,制约了钻孔施工深度和速度,通过改进钻孔施工工艺和边抽边施工的方案,有效解决了巷道前方瓦斯隐患,确保了巷道安全掘进。     

利用ANSYS-FLAC3D三维仿真建模方法研究金灯寺石窟防渗技术

为解决石窟窟顶渗水、地基稳定性差等一系列地质病害,提出并分析了截水廊道和导流孔的综合防渗治理技术,对石窟群进行防渗治理。采用有限元软件ANSYS与有限差分软件Flac^3D组合建立高仿真三维地质模型,利用FLAC^3D软件的interface和fill命令实现层状仿真边坡钻孔模型。在原岩应力条件下分析不同方案应力、位移、塑形区效果,基于理论分析和数值模拟优选出最佳防渗方案。结果表明,增加导流孔的方式对岩体边坡损伤最小,且满足对大气降水导流和地下水截流的要求,岩体边坡稳定性主要受近山体外侧导流孔影响,岩体内部钻孔数目或深度的增加对岩体稳定性影响不明显,路基下方山体喷锚网支护和低压注浆结合的综合岩体加固治理技术可以提高山体边坡稳定性。研究结果为同类岩质边坡及内部结构的排水、地下水截流导流和岩质边坡加固问题提供了一种有效和经济的方法。