沿空掘巷小煤柱侧防瓦斯泄漏技术

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针对赵庄煤业沿空掘巷存在的小煤柱侧瓦斯泄漏隐患,制定了“柔性薄喷+注浆”治理方案,采用柔性薄喷材料替代混凝土,喷涂厚度5 mm,有效解决了材料运输和开裂问题,采用高密度浅钻孔和快凝注浆材料,避免了浆液流入采空区.效果考察表明:柔性薄喷材料挂壁性和柔韧性良好,掘巷服务期间小煤柱侧未出现明显瓦斯泄漏.
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徐庄煤矿7311工作面因断层、不规则布置,推进速度缓慢,采空区出现了氧化升温现象.为解决工作面回采期间自燃隐患,通过“三带”划分,确定自然发火危险区域.现场应用均压防灭火、CO2防灭火、凝胶泡沫防灭火等综合防灭火技术,实现了7311工作面安全回采.
为解决11-F301综采工作面采空区遗煤低温氧化导致的温度偏高、CO超标问题,通过分析采空区遗煤自然发火原因,制定防止遗煤自然发火的综合防治措施.实践结果证明,采取综合防治措施后,距离工作面100 m范围的采空区未发生温度明显升高,煤层自燃标志性气体无明显增加,工作面及回风流CO浓度均在1×10-5以下,综合防治措施效果显著,采空区遗煤自燃情况得到有效控制.
针对厚煤层综放开采时适当增大采高后工作面原有生产系统是否能够满足生产需求为研究目的 ,以晋圣公司坡底煤业N2105工作面为工程地质背景,通过破、运煤运输系统分析、液压支护系统分析、排头和排尾支护系统分析以及工程经济效益分析等,结果表明工作面原有生产系统能够满足采高增至3.5 m后的生产需求,同时带来973万元的直接经济效益.
为了确定高位孔合理抽采层位,提高采空区瓦斯治理效果,以中马村矿3906综放工作面为对象,分析了顶板稳定厚泥岩对采空区瓦斯运移的影响,并利用千米钻机在煤层顶板布置高低位钻孔联合抽采采空区瓦斯.研究结果表明:距煤层顶板40.1~51.4 m的砂岩、粉砂岩层位,以及距煤层顶板12.8 m稳定厚泥岩下方位置为采空区高位抽采合理层位.
针对本煤层工作面开采过程中,上近邻煤层和采空区瓦斯涌入影响工作面安全开采的问题,以官地煤矿23511工作面为背景,针对上部实体煤和采空区两种情况,分别布置顶板钻孔和裂隙带钻孔以及采空区钻孔,解决了工作面瓦斯涌出量大、瓦斯浓度高的问题.现场实测:工作面瓦斯抽采率达到72.7%,回风流瓦斯浓度平均0.2%,有效保障了工作面安全高效生产.
为了提高瓦斯抽采的效率,保证巷道的掘进速度,新景矿15121工作面进行了地面钻井压裂强化抽采.在进行压裂时,采用水砂作为支撑剂来维持压裂后裂缝的形态.现场试验结果表明,在实施压裂抽采后,巷道的掘进效率相对于未压裂区域提高了1.73倍,可在一定程度上缓解采掘接替紧张问题.
矿井火灾一直是制约煤矿安全生产的重要灾害之一,在诸多防灭火措施中,注浆防灭火的应用十分广泛.矿用CMC复合防灭火凝胶从原料配比和防灭火特性分析,结合实验室的测试印证发现对易燃煤层有良好的效果.CMC复合凝胶胶体制备简单快捷,凝结迅速,在口前煤矿4101工作面采空区使用取得良好效果.
为实现综采面瓦斯灾害的有效防治,以斜沟矿18112综采面为工程背景,对比研究了U型通风和U+I型通风采空区瓦斯运移规律.基于此,提出通风方式优化、上隅角设置多重风幛以及喷雾装置、降低工作面推进速度等综采面瓦斯治理措施.研究表明,U+I型通风更有利于降低采空区漏风和瓦斯浓度,工作面风速的增加可降低回风巷瓦斯浓度.
为了降低综采工作面粉尘浓度,认真分析采煤工作面粉尘运移规律,提出了采煤机内外喷雾、架间喷雾、转载点喷雾、回风顺槽水幕帘喷雾的综合防尘技术措施.现场应用表明,综合防尘措施实施后,在采煤机司机处对全尘和呼尘的除尘率分别为87.4%和87.5%,在回风顺槽第二道水幕帘后2m处的除尘率分别为87.7%和88.6%,改善了工作面作业环境,保障了工人身心健康.
基于四老沟煤矿8101-1综放工作面回采过程中超前应力区回风顺槽围岩严重变形现象,对工作面超前应力区巷道采取“施工卸压孔+锚索吊棚+架设梯形钢棚”联合控制技术,取得了显著应用成效.