【摘 要】
：
针对单一低渗突出煤层瓦斯治理工作量大、成本高等问题,层底板中实施定向穿层长钻孔,达到高效抽采,提出定向分支长钻孔区域瓦斯治理技术。运用千米定向钻机在煤层中抽采瓦斯,通过深孔密闭取样装置和技术,验证区域钻孔钻屑量S主要在3.2~4.2 kg/m,钻孔瓦斯涌出初速度q<2.8 L/min,达到了防突目的。
【机 构】
：
永煤集团股份有限公司顺和煤矿,中国矿业大学安全工程学院
【基金项目】
：
国家自然科学基金资助项目(51874293)。
论文部分内容阅读
针对单一低渗突出煤层瓦斯治理工作量大、成本高等问题,层底板中实施定向穿层长钻孔,达到高效抽采,提出定向分支长钻孔区域瓦斯治理技术。运用千米定向钻机在煤层中抽采瓦斯,通过深孔密闭取样装置和技术,验证区域钻孔钻屑量S主要在3.2~4.2 kg/m,钻孔瓦斯涌出初速度q<2.8 L/min,达到了防突目的。
其他文献
为探究鲍店煤矿八采区巨厚松散层薄基岩下开采底含突水溃砂临界条件,通过现场钻孔第四系下组3个不同深度的取样,室内颗粒分析后发现3组砂层土样级配曲线变化规律基本一致。基于采掘溃砂机理和Theis公式,概化了突水溃砂井模型,推导了临界水力坡度表达式,获得了不同裂缝宽度条件下3组土样的抗渗透破坏临界水压力,发现裂缝开度和黏粒含量是决定突水溃砂是否发生的主控因素。该研究方法对于类似地质条件下提高开采上限抗渗透破坏预测方面具有很好的参考价值。
为了提高煤矿瓦斯涌出量预测精度和效率,研究了基于随机森林回归的煤矿瓦斯涌出量预测方法。采用bootstrap自助法重采样技术采集训练样本数据,构建随机森林回归模型,取决策树输出值的均值作为煤矿瓦斯涌出量预测结果,利用袋外数据评价回归模型预测性能。通过计算袋外数据残差平方均值和拟合优度,确定随机森林回归模型的最优超参数;采用袋外数据残差平方均值的增加量来表征特征变量的重要性,用累计影响权重达到90%的部分特征变量代替煤矿瓦斯涌出量的全部特征变量,筛选出采煤高度、煤厚、煤层瓦斯含量、采出率、埋深、日进度、开采
为研究复杂水文地质条件下的底板水害治理方法,以赵固一矿为例,通过井上、下联合注浆的方式对工作面底板进行注浆加固,尤其对于断层带、物探异常区、工作面初采和停采线附近等矿压易集中区域及水文地质条件复杂区域实施针对性注浆。实践结果证明:通过联合注浆,底板水得到有效控制,未能形成有效突水通道,工作面安全回采得到切实保证,目前18060工作面已安全回采100 m。研究结果可为焦作及全国类似受底板水害严重威胁的矿井提供参考和借鉴。
以金家渠煤矿煤仓施工为例,优化煤仓断面和给煤机硐室断面设计,采用“锚网+锚杆+双层钢筋混凝土浇筑”支护方式,利用反井钻机由上向下施工直径∅244 mm导孔,然后更换直径∅1400 mm的扩孔钻头由下向上扩孔施工;扩孔完毕后,由上向下采用光面爆破法全断面扩刷施工,每循环进度1.5 m,进行“锚杆+金属网+喷混凝土初喷”,每施工2.5 m后进行仓身“钢筋绑扎+混凝土浇筑”,钢筋绑扎时竖筋长度2.6 m,混凝土浇筑高度为2 m;该煤仓历经20 d顺利施工完毕,施工质量良好、工序衔接合理,为同类型小直径煤仓的快速
开采解放层是消除冲击地压的一项区域性根本措施。针对矿井局部可采3煤层开采对其下方50~70 m主采5煤层工作面应力分布影响问题,采用数值模拟方法进行分析研究,研究结果表明:作为解放层的3煤层130101工作面回采会对其正下方煤体产生明显的卸压作用,但同时加剧下方周围岩体中煤(岩)应力集中,积聚大量弹性能,形成冲击地压显现的能量条件;解放层布置时应能够对被解放层充分覆盖,避免因解放层范围过小,在其边缘地带形成新的应力增高区,不能充分发挥解放层作用。130101工作面下部5煤层250208上工作面开采时,在应
矿井局部通风机工作时噪声较大,往往超过规定,不符合职业卫生的要求。经过分析局部通风机噪声辐射的规律,通过现场检测找到噪声辐射的关键部位,在局部通风机进风口处布置“水墙”,利用对声波的阻挡、能量转换的方法,吸收部分噪声,将噪声降到允许的数值范围,满足作业场所对噪声的限值要求。
基于永陇矿区麟游区侏罗系煤层开采泥质弱胶结覆岩的特征,提出“水蚀效应”的采动覆岩离层水害致灾理论及防治技术,根据经验公式、该矿前期回采工作面现场实测及基于相似条件矿井实测导高发育规律,计算出该矿工作面开采覆岩破坏高度。根据组合梁原理,自上而下确定覆岩中坚硬岩层位置、各坚硬岩层破断距,确定了致灾关键离层空间位置。由地下水动力学非稳定流理论,计算得出工作面覆岩离层空间充水量。工作面回采期间,由于覆岩变形破坏,直通式导流泄水孔需要反复透孔才能保证泄水能力,泄水孔泄水连续性较差。为避免离层积水量过大,设计地面抽排
我国绝大部分综采工作面均采用U型通风方式,其回风隅角是采空区瓦斯的集中涌出区域,易发生瓦斯积聚、超限,严重威胁了工作面的安全高效回采。通过对12409综采工作面回风隅角瓦斯来源规律和瓦斯超限原因的分析,采取“以高位钻孔抽采采空区瓦斯为主,其他措施并举”的综合治理方案,有效提高回风隅角积聚区域内瓦斯扩散强度,防止了瓦斯超限等事故发生,提高了瓦斯治理效果,保证综采工作面的安全生产,具有较好的推广应用价值。
为了减小或避免断层对回采的影响,提高煤炭回收率,减少煤炭中的灰分,对存在断层落差大的采面,采用绕过断层、缩采对接的方式进行回采。准确选择合适的缩采位置,需要探明断层落差、影响范围及延展情况。利用钻探和预想剖面的有效结合,根据区域构造规律及相关的地质资料进行综合分析,可以确定缩采位置,达到躲避断层,提高生产效率的目的。为此,构造钻孔施工前,必须编制设计方案,要对钻探范围内的地质情况进行综合分析,其次还要对钻探地点进行熟悉,这样设计的钻孔才具有针对性。施工后的钻孔要及时绘制预想剖面进行分析,以便修正下一个钻孔
对平煤四矿保护层开采工作面的瓦斯涌出规律进行了研究,针对己15煤层和其下部的己16-17煤层群情况,开展保护层开采卸压抽采。在保护层己15-23150和己15-31040工作面进行现场实验,采用保护层迎面斜交孔、底板穿层钻孔抽采、上隅角埋管抽采和高抽巷封堵抽采的立体式瓦斯综合治理技术,并对保护层开采治理效果进行了考察。结果表明:通过采取保护层开采和瓦斯综合治理措施,己15-23150和己15-31040工作面回采时瓦斯浓度超限问题得到了有效解决,工作面回风流瓦斯浓度为0.3%左右,瓦斯抽采总量不低于65%