近距离煤层高应力区顺层钻孔“三堵三注”工艺研究和应用

来源 :煤炭技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:CBN_cntjlz
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以东沟煤矿1301工作面运输平巷为工程背景,采用FLAC3D数值模拟对近距离煤层采空区煤柱下高应力区域巷道围岩塑性破坏范围及应力分布进行了研究,基于研究结果对采空区煤柱下高应力区域顺层钻孔施工和封孔工艺进行优化,形成中空锚杆注浆加固塑性破坏区煤体、孔内囊袋式定点封孔两堵一注、孔口聚氨酯封堵补注的“三堵三注”工艺,有效解决了高应力区域煤体封堵不严造成抽采效果下降的问题.
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针对潞安矿区单一低透气性煤层抽采效果差的问题,采用现场工程试验的方法,在五阳煤矿7609工作面试验了多种水力造穴工艺参数组合,并且选出了优化的水力造穴工艺参数组合.然后设计了2个试验方案,对1个8m的基本抽采单元的综合效率进行对比验证,方案1采用水力造穴工艺,方案2采用普通钻孔工艺,对比结果显示:方案1钻孔施工时间是方案2的85%,钻孔施工总成本是方案2的96%,抽采纯量是方案2的1.9倍,钻孔成孔率是方案2的1.64倍,且方案1施工现场文明生产水平相比方案2显著提升.对比方案的结果证明,采用水力造穴优选
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为研究水力冲孔对“三软”低透气性煤层的增透效果,提高“三软”煤层瓦斯抽采率,根据某矿的实际条件进行了“三软”煤层水力冲孔试验,并采用测试钻孔瓦斯抽采浓度和纯流量以及瓦斯抽采有效影响半径的方法,对该矿的水力冲孔效果进行了分析与评价,结果表明:对于该矿“三软”煤层,采用水力冲孔措施之后,瓦斯抽采浓度和纯流量最大增加了2.4倍和9.22倍,15 d内的瓦斯抽采有效影响半径由之前的2m提高到了4~5 m\'透气性系数由之前的0.0054 m2/MPa2·d增加到0.053 m2/(MPa2·d),水力冲孔对“
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风筒的出风角度对掘进工作面粉尘分布产生重要影响.对5种风筒出风角度下的风流和粉尘进行模拟,建立了掘进工作面三维分区图.发现风流形成上下2层涡,当风筒出风角度为右45°和上45°时,合涡大且下层涡厚,呼吸带粉尘浓度高;当风筒出风口角度为下45°时上层涡厚,呼吸带粉尘浓度低,此为最优风筒出风角度.