石门揭煤

摘要： 为解决缓倾斜煤层石门揭煤过程中钻孔施工工程量大、抽采周期长、抽采效果不佳等问题,在对比分析前人提出的钻孔优化理念基础上,提出面积法优化缓倾斜煤层揭煤钻孔布置方式,并利用层次分析法,分别从安全可靠性、施工工程量、钻孔均匀性、工程投资、建设工期等5个指标对3种方案进行考察,优选出最佳揭煤实施方案。同时,通过COMSOL软件模拟面积法钻孔布置方案的可靠性。研究结果表明:利用面积法设计钻孔进行缓倾斜煤层揭煤设计是最佳区域防突方案,量化得分0.344,优于其他2种区域防突方案量化结果,且数值模拟得出煤层瓦斯压力抽采至0.74 MPa以下所需要的时间为67~85 d。该钻孔布置方式可为缓倾斜煤层石门揭煤提供理论指导。

摘要： 本文是以阳泉七元煤业集团针对15号煤层石门揭煤工作面存在的煤与瓦斯突出问题进行的两个“四位一体”的综合防突措施作为工程背景,在石门揭煤过程中,设计各个环节的防突措施方案,并给出相关的技术参数及内容,以此来保证石门揭煤工作的安全进行。

摘要： 基于大社矿92610溜子道石门揭煤的复杂应力环境,在揭煤掘进过程中锚杆锚索锚固力低,甚至会出现冒顶现象。根据现场实际情况并结合理论分析、现场监测,决定采用超前注浆配合强力锚杆锚索支护,并喷浆封闭围岩的综合加固方案。现场工业性试验表明,使用该支护方案能够有效减少揭煤过程中巷道围岩变形,巷道变形在20~26 d就趋于稳定,围岩稳固效果好,达到了缩短工期、保证施工安全的效果。

摘要： 石门揭穿突出煤层时易发生最严重的煤与瓦斯突出,威胁安全生产,石门安全揭煤实验教学与实践培训开展困难,教学资源与手段缺乏。为解决这一问题,依据石门安全揭煤的工程背景,吸收最新科研成果与工程技术应用案例,积极融入课程思政元素,设计教学目标,构建知识体系,采用虚拟现实、系统仿真、“互联网+”等新一代信息技术,开发虚拟仿真实验软件,建立多样化综合性的全流程跟踪评价体系,最终建设高瓦斯突出煤层石门安全揭煤虚拟仿真实验项目。教学实践表明,该项目拓展了学习者的学习空间与认知范围,打造了场景化、交互式、体验式与融入式的教学模式,有利于安全专业一流复合型拔尖人才的培养。

摘要： 针对突出煤层在石门掘煤时突出概率大、风险高等问题,山西寺河矿3号煤层回风大巷掘进工作面进行石门揭煤时,采用了定向千米长钻孔瓦斯抽采为主的防突技术,通过利用定向千米长钻孔及密集型穿层普通钻孔对揭煤区域煤层进行有效地瓦斯抽采,消除了煤与瓦斯突出危险,不仅大大缩短了揭煤时间,而且有效地保证了揭煤期间的安全,顺利完成了石门揭煤作业,为类似石门揭煤作业提供了有益借鉴。

摘要： 白龙山煤矿一井C_(2)煤层为突出煤层,为提高矿井瓦斯抽采效果,保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对水力冲孔增透促抽技术开展了试验研究。研究结果表明:石门揭煤区域采取水力冲孔措施后,渗透性较低且较为松软的C_(2)煤层出煤量较大,单孔出煤量1.27~2.73 t,平均出煤量2.28 t;试验区域经210 d连续抽采,煤层瓦斯含量由11.4659 m^(3)/t降低至3.5511~4.2517 m^(3)/t,下降约63%,瓦斯压力由0.81 MPa降低至0.34 MPa,下降约58%;揭煤期间工作面钻屑瓦斯解吸指标K_(1)值最大值为0.32 mL/(g·min^(1/2)),钻屑量最大值为2 kg/m,炮后瓦斯浓度为0.04%~0.24%,瓦斯涌出量为2.22 m^(3)/min。水力冲孔措施可为矿井石门安全快速揭煤提供技术保障,对安全生产具有重要指导作用。

摘要： 以古汉山矿19上仓皮带巷揭煤为工程背景,采用理论研究、工程类比和地面模拟相结合的研究方法,通过严格落实区域防突措施、合理设计石门揭煤导硐长度和远距离爆破网络优化等技术和管理措施,进一步完善了石门揭煤的程序。现场应用过程中,有效地保障了揭煤区域的抽采达标和远距离安全爆破,实现石门揭煤区域的安全快速揭煤。

摘要： 为实现1390轨道石门17+18号煤层揭煤段瓦斯抽采达标和煤层消突,采用低位钻场穿层预抽技术,在低位钻场和石门工作面同步施工穿层钻孔预抽煤体瓦斯,提高施工效率和预抽效果,使17+18号煤层短期抽采达标,缩短了揭煤工期,实现了突出厚煤层的安全快速揭煤。

摘要： 超前支护技术是一种辅助性、保障作业安全的技术,该技术是针对工程中可能出现的问题进行提前的治理与预防,为工程的顺利开展创造有利条件。采矿工程本身面临着复杂的地质条件以及不可确定的作业风险,十分有必要使用超前支护技术保障采矿工程作业的安全。因此,本文基于该技术在煤矿采矿工程巷道掘进、石门揭煤、矿产回采等中的应用进行论述与分析,切实解决采矿工程中常见的问题,以此保证采矿工程的安全、稳定推进,实现超前支护技术在采矿工程中应用价值的最大化。

摘要： 为研究石门揭煤过程中地应力及位移变化,借助FLAC^(3D)软件开展相应数值模拟,从应力分布、位移变化角度研究石门揭煤过程中煤岩力学响应规律,分析地应力、位移量变化对矿井瓦斯突出灾害的影响,指导该矿石门揭煤防突,进而为类似矿井预防突出事故的发生提供参考。研究结果表明:石门揭煤过程中,工作面应力集中现象与石门掘进距离存在密切联系,即巷道两帮2~8 m易出现应力集中现象,且随距待揭煤层垂距的减小而增大,其中揭煤时应力峰值为23.83 MPa,巷道变形破坏严重;石门揭煤易造成巷道顶底板应力重分布,变形量显著增大,其中距3#煤层垂距为0~5 m时,最大变形量为72.22 cm,易产生顶板垮落及底鼓现象,诱发煤与瓦斯突出事故。

摘要： 通过对底板巷施工预抽钻孔与石门巷施工预抽钻孔的对比,显示底板巷在石门揭煤过程中,有着明显的安全作用与经济效益.

摘要： 重点介绍了石门揭煤中的三种防突新技术,并详细阐述了地面钻井掏煤预抽辅助消突技术、水力压冲增透技术和水力冲洗增透技术的关键点及其应用效果.通过上述新技术，有效地遏制了高瓦斯压力和高瓦斯含量下钻孔“孔突”现象，提高了井下打钻效率，消除了煤与瓦斯突出潜在威胁，大大缩短了揭煤工期，并且为矿区各矿随着水平延伸带来的一系列瓦斯治理难题提供了攻关方向。

摘要： 在实施区域防突措施有效后,为寻求石门揭煤的有效局部防突措施,真正消除石门揭煤的煤与瓦斯突出灾害,根据钻孔瓦斯抽采技术原理,在马田矿业有限公司芝兰冲煤矿41056-140m石门揭煤过程中试验了挂耳抽放防突技术,结果表明,挂耳抽放防突技术由于控制范围增大,提高了石门瓦斯抽采率和抽采瓦斯浓度,缩短石门揭煤瓦斯预抽时间114％以上,实现了石门揭煤消突目标,是煤矿石门揭煤的一项实用技术.

摘要： 针对石门揭煤传统出货方式工人劳动强度高、效率底、作业环境差、揭煤进度慢、工期长等特点,介绍了ZWY-150/45L防爆型履带式挖斗装载机性能、主要技术特征、结构与工作原理,经过现场使用,降低了工人的劳动强度,加快了出货速度,提高了揭煤进度.实现了安全、优质、快速施工,为类似工程施工提供了可借鉴新经验.

摘要： 本文针对大兴煤矿深部高地应力及高瓦斯压力复杂条件石门揭煤,采用高压旋转动密封水尾及三翼扩孔钻头,利用钻机带动钻杆进而使扩孔钻头旋转进行高压水射流扩孔强化卸压抽排瓦斯.该技术及装备能适用于不同角度钻孔,扩孔排渣顺畅,能显著提高煤孔卸压、抽排瓦斯效果,具有重要的推广应用价值.

摘要： 本文搜集整理了勘探及矿井建设期间的有关地质资料,并以杨柳井田为例,分析研究了地质构造极复杂条件下突出煤层石门揭煤问题.提出，石门揭煤时，坚持水力冲孔，待冲完孔后在合茬进行抽放，可以提高钻孔的抽放量，增加揭煤的安全性。按照区域措施先行，局部措施补充的原则，严格执行落实两级“四位一体”措施。加强地质超前探查，采取物探或钻探方法，查明巷道前方煤层及构造情况，严格控制好法距及探查施工超前距，防止误揭煤层，确保安全施工。

摘要： 淮南矿业集团公司谢一矿望峰岗矿井是国家深井开采试验矿井,服务于-660m以下深部水平,为高瓦斯、强突出矿井。-817m轨道石门、皮带机石门揭C13强突出煤层,采用“闭合环形巷道布置条带穿层抽采钻孔”实现了低瓦斯状态下安全揭开。

摘要： 在地质构造较为复杂的矿井施工岩巷的过程中,常会遇到异常特厚煤层,揭煤过程中钻孔难以穿透煤层,消突指标满足不了《防治煤与瓦斯突出规定》等规定,青东矿井采用顶板专用抽采巷、高压水、全封闭补强支护、综合固化等综合防突措施,分段递进,较为安全顺利地揭穿了煤层垂直厚度达18.5m的松软、低透气性、异常特厚突出煤层。

摘要： 针对福泉煤矿副井1234轨道运输石门揭突出松软煤层过程中出现的冒顶问题,通过采取注浆加固方式增加煤体的强度,应用金属骨架超前支护,并在揭开煤层后,采取架棚支护方式等综合技术措施,有效地防止了冒顶,形成了石门揭突出松软煤层防冒顶的综合技术,可为其他类似地质条件的石门揭煤提供参考.

摘要： 淮南矿业集团公司谢一矿望峰岗矿井是国家深井开采试验矿井,服务于-660m以下深部水平,为高瓦斯、强突出矿井。-817m轨道石门、皮带机石门揭C13强突出煤层,采用“闭合环形巷道布置条带穿层抽采钻孔”实现了低瓦斯状态下安全揭开。

摘要： 本发明属于煤矿生产施工技术领域，具体涉及一种石门揭煤段煤体减尘加固结构及其施工方法，包括煤体表面设置的加固层和贯穿至煤体内部的多条注水孔；所述加固层采用水泥喷浆方式筑成；所述各注水孔自煤体表面向煤体内部呈放射形分布；在注水阶段，所述注水孔内设有膨胀注水器；注水结束后，所述注水孔由混凝土填充，且混凝土内预埋有钢丝绳。本发明的注水孔采用放射状布置，在注水阶段，由于封孔深度深，可以施加更大的注水压力，能够使水充分扩散湿润煤体，达到减尘效果，在加固阶段，各注水孔内的水泥柱能够对煤体形成一定的包裹，大大提高了加固效果。

摘要： 本发明公开的基于水热耦合压裂煤体石门揭煤方法，首先在岩层巷道断面上依次施工主压裂孔、分支压裂孔和引导孔，主压裂孔布置在一个等边三角形中心位置处，分支压裂孔的开孔位置分别布置在该等边三角形的三个顶点处，其终孔位置在该等边三角形中心线处相聚，引导孔处在以主压裂孔为圆心，半径为5～15m的圆上；压裂设备包括由智能水箱、压裂泵构成的注水设备和注粉器组成。通过井下风压将注粉器中的生石灰粉注入主压裂孔和分支压裂孔中；通过注水设备对主压裂孔进行水力压裂，生石灰粉在高压水的携带下进入裂缝，同时生石灰粉和水分发生热反应生成大量的热，实现水热耦合压裂煤体石门揭煤。通过基于水热耦合压裂煤体石门揭煤方法，降低了预揭煤煤层的地应力和瓦斯压力，安全性效果显著，成本低。

摘要： 本发明公开了一种石门揭煤时煤与瓦斯突出模拟试验系统，其包括顶部设置有开口的箱体，该开口配置有一加载钢板，密闭腔体内铺设有顶板与底板，顶板与底板之间铺设有煤层，该煤层与水平面形成一倾斜角；突出模拟巷道在底板内延伸直至与煤层交汇，该突出模拟巷道在该交汇处设置有一与煤层相贴合的豁口，该豁口设置有一隔膜，该突出模拟巷道露出箱体的部分设置有一突出口与气体平衡口，该突出口设置有快速开启密封结构，该气体平衡口与一气体压力罐相连通；煤层与顶板、底板接触的面上分别设置有面充气结构，该面充气结构与一瓦斯压力罐相连通。本发明采用了机械释放—隔膜破裂法，实现了石门揭煤时煤与瓦斯突出的全过程模拟。

摘要： 本发明提出了一种可视化石门揭煤煤与瓦斯突出模拟实验装置及方法，属于石门揭煤技术领域，其利用气囊内装煤层相似材料以模拟含瓦斯煤层，利用透视性好的亚克力板作为观察板和可透光的岩层材料，结合光源和高速摄像机实现可视化模拟实验，可测量石门揭煤时煤与瓦斯突出过程的各项指标，实现可视化的定量模拟实验，为研究石门揭煤煤与瓦斯的突出机理、过程并针对性提出防突措施提供了试验基础。

摘要： 本发明公开了一种煤岩固化石门揭煤方法，S1：在掘进工作面打瓦斯抽放钻孔；S2：在瓦斯抽放钻孔内安装瓦斯抽放管并进行瓦斯抽放；S3：瓦斯抽放完后，将注浆管贯穿于瓦斯抽放管内并注浆使得浆体渗透到煤层的裂隙和孔隙内。本发明浆体材料通过高压渗透到煤层的裂隙和孔隙，将卸压区破碎煤体粘结为一体，增强边缘煤体抵御突出的能力；同时封闭了瓦斯扩散通道，减缓吸附瓦斯向游离瓦斯的转化，有效地抑制瓦斯潜能的释放，且该施工方法中钻孔一孔两用，充分节约钻孔施工成本，瓦斯抽放和注浆作为一个整体工艺流程综合实现瓦斯抽放以及揭煤处的支护加固，提高了施工效率，解决了瓦斯突出危险性高等问题，实现石门快速揭煤。

摘要： 本发明公开了一种地面钻井掏煤结合井下钻孔抽采的石门揭煤方法，包括如下步骤：步骤1：地面钻井掏煤，井下巷道施工至待揭露煤层前，在地面上竖直施工钻井，钻井后的终孔位置穿过目标煤层，直接对目标煤层进行掏煤卸压；步骤2：地面钻井对待揭煤层进行掏煤卸压后，井下进行局部瓦斯抽采；步骤3：抽采完成后，对揭煤区域进行效果检验；步骤4：揭煤区域效果检验达标后，实施揭煤工程。本发明的优点在于，该方法在巷道施工至待揭煤层前通过地面钻井完成对目标煤层的掏煤卸压，使得瓦斯治理时间前移，大大缩短了揭煤周期，也大大减少了钻孔数量，巷道施工安全系数大大提高。

摘要： 本发明属于煤矿生产施工技术领域，具体涉及一种石门揭煤段煤体减尘加固结构及其施工方法，包括煤体表面设置的加固层和贯穿至煤体内部的多条注水孔；所述加固层采用水泥喷浆方式筑成；所述各注水孔自煤体表面向煤体内部呈放射形分布；在注水阶段，所述注水孔内设有膨胀注水器；注水结束后，所述注水孔由混凝土填充，且混凝土内预埋有钢丝绳。本发明的注水孔采用放射状布置，在注水阶段，由于封孔深度深，可以施加更大的注水压力，能够使水充分扩散湿润煤体，达到减尘效果，在加固阶段，各注水孔内的水泥柱能够对煤体形成一定的包裹，大大提高了加固效果。

摘要： 本发明公开的基于水热耦合压裂煤体石门揭煤方法，首先在岩层巷道断面上依次施工主压裂孔、分支压裂孔和引导孔，主压裂孔布置在一个等边三角形中心位置处，分支压裂孔的开孔位置分别布置在该等边三角形的三个顶点处，其终孔位置在该等边三角形中心线处相聚，引导孔处在以主压裂孔为圆心，半径为5～15m的圆上；压裂设备包括由智能水箱、压裂泵构成的注水设备和注粉器组成。通过井下风压将注粉器中的生石灰粉注入主压裂孔和分支压裂孔中；通过注水设备对主压裂孔进行水力压裂，生石灰粉在高压水的携带下进入裂缝，同时生石灰粉和水分发生热反应生成大量的热，实现水热耦合压裂煤体石门揭煤。通过基于水热耦合压裂煤体石门揭煤方法，降低了预揭煤煤层的地应力和瓦斯压力，安全性效果显著，成本低。

摘要： 本实用新型属于煤矿生产施工技术领域，具体涉及一种石门揭煤段煤体减尘加固结构，包括煤体表面设置的加固层和贯穿至煤体内部的多条注水孔；所述加固层采用水泥喷浆方式筑成；所述各注水孔自煤体表面向煤体内部呈放射形分布；在注水阶段，所述注水孔内设有膨胀注水器；注水结束后，所述注水孔由混凝土填充，且混凝土内预埋有钢丝绳。本实用新型的注水孔采用放射状布置，在注水阶段，由于封孔深度深，可以施加更大的注水压力，能够使水充分扩散湿润煤体，达到减尘效果，在加固阶段，各注水孔内的水泥柱能够对煤体形成一定的包裹，大大提高了加固效果。

摘要： 本实用新型公开了一种石门揭煤时煤与瓦斯突出模拟试验系统，其包括顶部设置有开口的箱体，该开口配置有一加载钢板，密闭腔体内铺设有顶板与底板，顶部与底板之间铺设有煤层，该煤层与水平面形成一倾斜角；突出模拟巷道在底板内延伸直至与煤层交汇，该突出模拟巷道在该交汇处设置有一与煤层相贴合的豁口，该豁口设置有一隔膜，该突出模拟巷道露出箱体的部分设置有一突出口与气体平衡口，该突出口设置有快速开启密封结构，该气体平衡口与一气体压力罐相连通；煤层与顶板、底板接触的面上分别设置有面充气结构，该面充气结构与一瓦斯压力罐相连通。本实用新型采用了机械释放-隔膜破裂法，实现了石门揭煤时煤与瓦斯突出的全过程模拟。