煤岩动力灾害综合防治技术:一体化卸压、瓦斯抽采与注水法
2025-01-17 16:13
No.1329847467772223488
技术概要
PDF全文
本技术方案专注于煤岩动力灾害防控,提出了一种集冲击地压、瓦斯突出和粉尘灾害于一体的防治方法。该方法首先在运输和回风顺槽中钻设卸压孔并进行瓦斯抽采,随后对卸压孔进行二次钻进,形成深部瓦斯抽采孔和注水孔。通过同时进行瓦斯抽采和注水,实现煤体内瓦斯的有效控制和煤体的润湿软化,改善煤岩体的物理力学性质。最终,通过注浆封堵完成一体化防控,有效减少瓦斯积聚,提高采煤安全性。
背景技术
随着矿井开采深度以及开采规模的不断扩大,矿井地质条件复杂化,导致灾害风险显著提升。深部开采区域出现了煤与瓦斯突出与冲击地压相互作用的煤岩复合动力灾害现象。在部分矿井中,瓦斯等级由低变高,矿井由非突出转变为突出矿井,煤层透气性降低,瓦斯抽采困难,工作面瓦斯涌出量超限,瓦斯突出和爆炸事故频发,对煤矿的安全和高效生产造成了严重影响。此外,煤炭开采过程中产生的粉尘对矿井设备造成损坏,缩短设备寿命,并对矿工健康构成严重威胁,尤其是尘肺病的风险。超标的高浓度粉尘还增加了粉尘爆炸的可能性,一旦发生粉尘爆炸,将导致重大人员伤亡和财产损失。 对于煤与瓦斯突出的煤层,一般采取防突措施治理,这些措施可能增加煤体的冲击倾向性,从而引发冲击地压灾害。而对于易受冲击地压影响的煤层,通常采用钻孔卸压等方法进行防治,这些方法有可能诱发煤与瓦斯突出。针对井下高粉尘浓度和爆炸风险,主要防尘措施为喷雾降尘技术。然而,由于高压喷头的微细出水孔易于被煤泥和岩石颗粒堵塞,且在掘进作业中可能受到缺水等因素的限制,单纯依赖喷雾降尘的效果往往不理想。现有的分别针对冲击地压、煤与瓦斯突出以及井下粉尘浓度的治理技术和理念,已不足以应对煤岩复合动力灾害的防控需求。因此,迫切需要开发一种综合性的复合灾害治理方法,以实现煤与瓦斯突出的防控、冲击地压的减轻以及井下粉尘浓度的降低,从而实现复合灾害的协同治理。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
张国川  王洪洋  张海庆  潘一山  吴建宇  徐连满  王钦明  蔡燕  寇建新  孙矩正  仝艳军  胡金红  吴哈萨  潘威翰
技术所属: 平顶山天安煤业股份有限公司  辽宁大学
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