大倾角坚硬顶板深孔超前预爆破研究与应用

新疆焦煤集团2130平硐煤层大倾角煤层顶板坚硬,易形成大面积悬露,严重影响矿井安全生产,本文运用物理相似材料模拟实验和三维数值模拟研究手段,分析研究了坚硬顶板预爆破弱化项板变形破坏规律,并结合坚硬顶板深孔超前预爆破机理,提出了"非等长多炮孔、非均匀大药量、高层位低震动"坚硬顶板超前爆破弱化方法,实现对坚硬顶板进行控制性处理,降低项板强度,消除顶板大面积悬露和冒落产生的冲击性矿压显现和由此导致的工作面围岩灾变隐患.     

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。     

KJ216顶板动态监测及矿压分析系统的研究及应用

在介绍KJ216顶板动态监测及矿压分析系统结构的基础上,详细叙述了系统的功能及内容,并以新柳煤矿2采区为例,探讨了KJ216顶板动态监测及矿压分析系统在煤矿的应用,指出KJ216顶板动态监测及矿压分析系统实现了顶板安全监测的自动化和信息化。     

综放面坚硬顶煤和顶板初次垮落控制技术

针对红会一矿1501综放面煤体坚硬、节理裂隙不发育、煤层厚度大及顶板也比较坚硬的实际状况,提出工作面架后爆破切槽、布置辅助切眼并从其内向顶煤顶板布设深孔爆破,强制控制顶煤顶板初次垮落技术,以确保初采初放安全并提高初采顶煤回收率。试验表明这种方法安全可行、效果明显。     

深孔预裂爆破、煤体注水防治瓦斯技术应用

通过对神火煤业公司葛店矿双庙扩大区-700m水平二2煤层瓦斯基本参数和大量实践数据分析的基础上,提出深孔预裂爆破和煤体注水防治瓦斯技术基本参数。并通过对22011工作面采取措施前后瓦斯基本参数的对比,取得了较好的瓦斯防治效果,保证了安全生产,获得了可观的经济效益。     

预裂爆破技术在坚硬顶板突出煤层回采工作面中的应用

坚硬顶板回采工作面在回采过程中顶板容易悬露不冒,悬露而积超过2m×5m时,一方面容易推垮采煤工作面,造成顶板事故;另一方面采空区瓦斯容易积聚,有可能引发瓦斯爆炸事故.     

综放面坚硬顶煤和顶板初次垮落控制技术

针对红会一矿1501综放面煤体坚硬、节理裂隙不发育、煤层厚度大及顶板也比较坚硬的实际状况,提出工作面架后爆破切槽、布置辅助切眼并从其内向顶煤顶板布设深孔爆破,强制控制顶煤顶板初次垮落技术,以确保初采初放安全并提高初采顶煤回收率.试验表明这种方法安全可行、效果明显.     

低透气性煤层深孔预裂爆破增透数值模拟研究

针对高瓦斯低透气性煤层瓦斯超限影响煤巷掘进速度问题,建立深孔预裂爆破三维有限元模型进行数值模拟研究。模拟结果表明,深孔预裂爆破经历了冲击波冲击煤岩产生裂纹、稀疏波使煤体裂纹扩展以及爆轰气体驱动裂纹扩展3个过程(0～5 ms),增透深孔预裂爆破爆破孔合理间距为3～5 m.     

低透气煤层预裂瓦斯运移数值模拟及抽采试验

针对高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采难问题,利用数值模拟软件RFPA2D-Flow再现了采取煤层深孔爆破预裂后,瓦斯在煤层及爆生裂隙中的流动规律.研究结果表明,预裂圈内煤和岩石的孔隙率大大提高,煤层透气性显著增加,但当裂隙圈之间不相交时,瓦斯同样很难在完整的低透气性煤体中运移,因此只有当抽采瓦斯钻孔处在裂隙圈中才能高效抽采瓦斯.现场试验证实,低透气性煤层预裂后,有效导通裂隙增加,布置在裂隙圈内抽采瓦斯钻孔可以获得高效抽采瓦斯效果,从而降低煤与瓦斯突出危险性.     

坚硬顶板工作面防治冲击地压措施

本文通过对工作面矿压显现规律及支柱载荷活柱缩量。顶底板移近量和速度等分析,提出坚硬顶板管理措施.防治冲击地压措施和顶板动态监测方法。     

低透气性煤层长钻孔爆破增透技术

为改善高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放效果,提高煤层瓦斯渗透性,以新安煤矿八号煤层为例,应用长钻孔爆破技术对煤层进行松动控制爆破,运用ANSYS/LS-DYNA软件模拟控制孔对煤岩裂隙区的影响过程。结果表明：合理布置控制孔可以增加裂隙区的范围,提高松动爆破的卸压和瓦斯排放效果。当不耦合系数为1.5、控制孔距爆破孔2 m时,裂隙区的范围约为爆破孔径的25倍。     

浅谈炮采工作面大采高卧底煤回采工艺顶板控制

采用大采高卧底煤回采工艺开采,掌握煤层地质条件、设计合理的支护参数、工作面采取伪俯斜推进及提高支柱的实际工作阻力是保障大采高卧底煤回采工艺安全回采的技术关键。该文详细叙述了大采高卧底煤工作面顶板控制的基本要求和加强顶板控制的具体措施。     

单相气体在低渗透煤层运移规律

为探讨温度和孔隙压力以及围压对低渗煤层渗透率的影响规律,采用辽宁工程技术大学真三轴渗透仪,在不同温度和围压条件下,对煤层试样进行实时渗透率研究,试样为长方体,外观尺寸为50 mm×50 mm×100 mm。加温试验发现,煤渗透率存在门槛值温度,当温度达到门槛值后,其渗透率出现大幅度增加,与室温状态相比,渗透率增加33倍。在煤热破裂的门槛值温度区域,煤样渗透率同时具有孔隙压力门槛值,其渗透率在孔隙压力门槛值发生剧烈变化,出现拐点;继续增加温度脱离温度门槛值后迅速增加,孔隙压力对于渗透率的影响随之加强,随着围压的增大这种现象更为显著。     

切顶卸压沿空留巷技术研究及应用

针对留设区段煤柱护巷引起的资源浪费、煤柱集中应力、采空区发火等问题,结合东荣三矿东八里部-500水平8~#煤层地质情况,进行切顶卸压沿空留巷无煤柱护巷技术研究。常规沿空留巷护巷时,护巷体(矸石墙、充填、木剁)常受采空区顶板的悬臂压力影响,导致巷道变形严重甚至顶板破坏。该研究在深孔爆破技术基础上,采用理论研究、切顶参数设计等方法,在工作面超前进行沿空巷道顶板的预先深孔爆破,实现人工切顶,降低了护巷体所承受的顶板压力,形成切顶卸压沿空留巷技术。该技术解决了东荣三矿生产接续紧张、沿空巷道顶板控制难题,提高了矿井资源回收率,对沿空留巷技术应用有着参考借鉴意义。     

低透气性严重突出危险煤层瓦斯强化抽采设计

为了解决低透气性严重突出煤层的突出危险性问题,以沈煤集团红菱煤矿为例,对具有低透气性严重突出危险煤层的瓦斯抽采设计问题进行了相关探讨。通过对瓦斯实际抽采效果的考察结果的分析表明:南翼下三区-780 m水平南石门南12煤工作面所布置的瓦斯抽采巷道以及瓦斯强化抽采钻孔,很好地发挥了孔群的增透效应,所采用预抽煤层瓦斯措施可以有效降低煤层瓦斯含量,消除煤层的突出危险性。该成果对低透气性严重突出煤层的消突技术手段具有一定的参考价值和指导意义。     

宽煤柱瓦斯尾巷底鼓综合治理技术研究

针对3303工作面宽煤柱瓦斯尾巷底鼓严重问题,分析了底鼓发生的影响因素,确定了深孔松动爆破、底板加固、底板水控制综合治理技术方案。对深孔松动爆破卸压参数进行了设计,采用底梁加单体液压支柱组成的支护形式进行了底板加固。从巷道表面位移变形观测数据分析知,底鼓综合治理方案取得了较好的效果,基本解决了瓦斯尾巷底鼓问题。     

燃爆诱导酸化压裂在川西气井中的先导试验

针对在川西深层致密气藏压裂过程中出现的破裂压力异常高、措施效果不明显、有效期短等问题,提出了燃爆诱导酸化压裂技术.为确定燃爆压裂合理火药量,通过理论分析建立了燃爆压裂设计中高加压速率下岩层破坏强度分析模型和非均匀地应力条件下套管极限抗内压计算模型,并对川高561井进行了燃爆诱导酸化压裂的方案设计和现场试验.结果表明:燃爆诱导压裂可有效降低地层破裂压力,酸预处理可进一步改善近井地带渗流通道;燃爆诱导酸化压裂复合技术可有效解决深层致密气藏无法压裂投产的问题,并能大幅度提高此类气藏的单井产能.     

黄白茨煤矿9^#、10^#近距离煤层综合瓦斯治理技术

针对黄白茨煤矿9^#和10^#近距离煤层开采时的瓦斯超限问题,在分析9^#煤层开采底板破裂规律、对其开采顶板三带进行数值模拟以及确定工作面瓦斯来源的基础上,提出9^#煤层采前定向长钻孔预抽、开采期间顶板走向高位水平长钻孔抽采,10^#煤层卸压拦截抽采、采面采掘期间上下顺槽上向钻孔抽采及两煤层采空区埋管抽采的综合瓦斯治理技术方案。效果分析结果表明,正常通风情况下,9^#煤层回风巷、上隅角瓦斯体积分数分别保持在0．36％和0．50％左右。该方案有效解决了9^#和10^#近距离煤层开采时的瓦斯涌出问题,为类似矿井的瓦斯治理提供了参考。