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    采矿新技术讲座资料.docx

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    采矿新技术讲座资料.docx

    1、采矿新技术讲座资料2015-2016学年第一学期期末考试试卷课程名称:采矿新技术讲座 考试形式:学术报告 专业班级: 学号: 姓名: 得分: 请围绕以下内容(任选择5个方面)论述(20分/题)。(1) 大采高综合机械化开采技术与装备;(2) 大倾角综合机械化开采技术与装备;(3) 绿色开采技术;(4) 软岩巷道支护技术;(5) 现代化矿井生产技术的发展方向;(6) 薄煤层机械化开采技术与装备;(7) 短壁机械化采煤技术与装备;(8) 煤矿矸石充填开采技术;(9) 高效安全开采综合保障技术;(10) 煤与瓦斯共采技术;要求:(1)复印本页作为试卷封面;(2)用白色A4幅面70g纸单面书写,左侧留

    2、装订线2.5cm,右侧边距2cm,左侧装订;(3)打印或用钢笔或中性笔书写,字迹清楚端正;(5)表述详细具体,不少于5000字。(3)绿色开采技术煤矿绿色开采的提出党的十六大报告明确提出“走出一条科技含量高,经济效益好,资源消耗低,环境污染少,人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子.”因此,我们必须充分考虑我国资源相对短缺,环境比较脆弱的基本特点,建立起适合我国国情的资源节约、环境友好的新型工业化发展道路.近期提出的循环经济是指遵循自然生态系统的物质循环和能量流动规律重构经济系统川,将经济活动高效有序地组织成一个“资源利用一绿色工业一资源再生”的封闭型物质能量循环的反馈式流程,保持经济生产的

    3、低消耗、高质量、低废弃,从而将经济活动对自然环境的影响破坏减少到最低程度.它不同于传统经济的“高开采、低利用、高排放”,而是达到“低开采、高利用、低排放”的可持续发展目标.显然,此处的“绿色工业”是广义的概念,应由各个工业部门去实现.对矿业来说就是要实现“绿色矿业”.“绿色矿业”的核心内容之一就是要实现“绿色开采”矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致的,而进行开发建设后,强烈的人为活动便使环境发生巨大的变化,由此形成了矿区独特的生态环境问题,如造成农田以及建筑物破坏,村庄迁徙,研石堆积,使河川径流量减少,以及地下水供水水源干枯,在地面导致的土地沙漠化,由于开采而使矿物内的有害物质流人地下水中

    4、等.我国目前的煤矿生产是在以下两种情况下进行的:一是生产成本不完全.如投人不足;技术装备落后;安全设施欠帐;工人工资太低.二是相关费用支付不全.如矿产资源费以及植被恢复,地面塌陷与水损失;污染治理等.提出并形成绿色开采技术是为了使我们正视开采对环境造成的影响和破坏,并有清醒的认识与足够的估量,以便提出必要的对策和对政府提出必要的政策建议.煤炭开采形成的环境问题主要为:1)对土地资源的破坏和占用煤炭开采对土地资源的破坏损害,井工开采以地表塌陷和研石山压占为主,而露天开采则以直接挖损和外排土场压占为主.2)对水资源的破坏和污染煤炭开采过程中,进行的人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的自然

    5、疏干,破坏了地下水资源.同时开采还可能污染地下水资源.3)对大气环境的污染主要来自矿井排出的煤层瓦斯和煤矿研石山的自燃.矿井瓦斯即煤层气,它是比C()2还严重的温室气体,也是导致煤矿重大安全事故的根源.据初步估计,我国2o00m浅范围内具有30一35万亿m”煤层气资源,居世界前列.但由于我国煤层透气性小,难以在开采前抽出.建国以来,我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故1500余次,仅2001年由于瓦斯事故的死亡人数达2356人,为煤矿总死亡人数的40%.煤矿每年排放瓦斯70一190亿m3.同时瓦斯又是最好的清洁能源,因此必须加以利用,变害为宝.由此可见,提出并尽快形成煤矿的“绿色开采技术”已迫在眉睫.

    6、采矿后岩层内的“节理裂隙场”分布以及离层规律;开采对岩层与地表移动的影响规律;3)水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律;绿色开采的内涵与技术体系从广义资源的角度论,在矿区范围内的煤炭、地下水、煤层气(瓦斯)、土地以至于煤歼石以及在煤层附近的其他矿床,都应该是经营这个矿区的开发对象而加以利用.而原来对矿井瓦斯的定义是:“矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体”.而在矿井水文地质类型划分中认为:“根据矿井水文地质条件、涌水量、水害情况和防治水难易程度,划为类型”.显然,上述概念将原本为矿区资源的瓦斯和水单纯作为有害物来对待是不合适的.煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术,在基本概念上是从广义资源的角

    7、度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源;基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响;目标是取得最佳的经济效益和社会效益.根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及砰石排放等,绿色开采技术主要包括以下内容:1)水资源保护一形成“保水开采”技术2)土地与建筑物保护一形成离层注浆、充填与条带开采技术;3)瓦斯抽放一形成“煤与瓦斯共采”技术;4)煤层巷道支护技术与减少歼石排放技术;5)地下气化技术.(4)软岩巷道支护技术深部软岩巷道支护理论的研究现状1.国内研究现状 巷道支护一般多采用砌碹支护、锚杆支护、锚网喷支护等传统支护技术,但随着开采深度的增加,对于深井、高应力、软岩巷道

    8、,传统支护往往不能彻底解决支护难的问题。我国软岩巷道支护技术研究工作起始于二十世纪五十年代,起步晚,发展快,经过几十年的努力,我国深井、高应力、软岩巷道的支护技术有了较大的进步,从对软岩巷道的支护机理有了一定认识到形成系统的软岩巷道支护理论体系。近年来我国巷道围岩控制方面的专家学者着重研究和试验了锚网喷+锚索支护、锚网喷+锚索二次支护、锚网喷+锚索+注浆支护、U 型钢支架+锚索支护、U 型钢支架+注喷支护、混凝土(料石)碹+注浆支护、U 型钢可缩支架架后充填全断面封闭式支护、架后充填大弧板支护、架后充填钢管支架、网壳支架支护及上述部分支护形式等组成的联合支护技术,在软岩巷道围岩控制理论方面取得

    9、了丰硕的科研成果;在软岩岩性分类、软岩巷道围岩变形的力学机制、软岩巷道支护工艺及施工监测方面也取得了卓有成效的工作。主要产生并形成了以锚网喷或 U 型钢支架进行一次让压支护,之后再进行二次加强支护,维护围岩稳定性的支护思想,目前,以联合支护理论为指导的支护体系应用最为广泛,深部软岩巷道的主要支护技术、理论有:联合支护理论。软岩巷道支护,要与围岩变形特点结合起来,不能盲目地只顾增强支护强度,要把支护刚度与支护的柔性、让压作用结合起来,先柔后刚,先让后抗,柔让适度,稳定支护,利用此规律的联合支护形式有锚网喷+锚索支护、锚喷网+ U 型钢架支护、锚注支护、锚带网+ U 型钢架支护、锚喷弧板等。围岩松

    10、动圈理论。按照围岩所处的具体地质环境,对围岩松动圈大小对围岩进行分类,为采取合理的支护方法和优化支护参数提供依据。对于坚硬岩层,巷道开挖以后,其可保持较高的整体性,围岩松动圈厚度几乎为零,可不用采取支护措施。支护难度随着松动尺寸的增大而增大。对围岩采取恰当支护可有效减小围岩松动圈扩展过程中产生的碎胀变形。锚杆围岩强度强化理论。我国专家学者对通过强化锚杆支护强度来增加围岩强度进行了深入的研究,结果表明,随着锚杆支护力度的增大,锚杆与围岩组成的锚固体的物理性能和强度也在增大,是围岩更加稳固。锚固体强度强化到一定程度就能保持围岩稳定。该理论假定巷道边界径向支护阻力等于零,采用了锚杆锚固区围岩力学性质

    11、参数较锚固区外的岩体提高的方法进行了力学上的计算,分析了锚杆强度强化效果。 岩性转化理论。该理论可概括为:在不同工程环境条件下,具有相同组成成分、物理结构的岩体的应力应变也会有差异,岩体表现特性也不同。应力控制理论。该理论也被称为卸压法、围岩弱化法等。通过人为的采取支护的主动方式来调整围岩应力,释放和转移围岩能量,减小支护结构的承载压力,是围岩压力向原岩应力区转移,实现巷道稳定。锚喷弧板支护理论。该理论要点是对软岩不能总是强调防压,防压达到一定程度,一定要坚决顶住,限制围岩向中空移动,采取高强度、高标号钢筋混凝土弧板作为先柔后刚的刚性支护形式。轴变理论。围岩应力增大达到围岩的极限承载能力失衡后

    12、,围岩会自发调节,通过片帮、坍塌等物理现象改变应力分布和长短轴之比,使应力分布更加均衡,巷道重新达到新的平衡状态。工程力学支护理论。其对围岩力学变形机制进行了科学分类,主张岩体变形力学分析和具体地质条件相统一的方式,对岩体变形力学机制进行科学判定,为支护形式和支护参数的优化选择提供参考。主要涉及软岩基本属性、变形机理等内容。主次承载区理论。成巷后,根据主要围岩应力作用形式的不同,将在围岩分为浅部的张拉区和深部的压缩区,前者指巷道周围较浅部位区域,与支护结构共同发挥承载辅助作用,也被称为次承载区;后者位于围岩深部区域,发挥着承载的骨干作用,是维护巷道稳定的重要力量,也被称为主承载区。二者相辅相成

    13、,共同维护着巷道稳定。2. 国外研究现状 早在 20 世纪中叶,一些工业技术先进的发达国家就已经开始了对深部软岩巷道支护系统进行了比较全面、系统的研究,软岩巷道支护理论和技术得到了不断发展、完善和推广。基本软岩巷道支护理论有 A.Haim,W.J.M.Rankine 和 A.H.Nhnk提出的古典压力理论、日本樱井春辅和同山地宏提出的应变控制理论,其中以奥地利工程师 L.V.Rabcewicz 提出的新奥法为典型代表,主要的成果、方法有:新奥法。20 世纪中期该技术最先应于奥地利隧道的支护和施工,后由工程师L.V.Rabcewicz 不断研究和完善,提出了早期软岩巷道支护理论:新奥法支护理论。

    14、由于该支护技术的独特优越性,使其迅速在煤矿中得到发展和应用。该理论为软岩巷道支护理论的发展奠定了扎实的基础。其要点是通过在岩体或土体中设置特定的设计施工方法,在岩体中可以形成一个类似圆形环状支撑结构。通过形成的类似圆形的环状结构,可使围岩应力分布更加匀称,也充分利用围岩的自承能力,维持巷道稳固。能量支护理论。其主要内容是在变形过程中,围岩与支护结构相互作用,传递能量。前者会随着变形卸压释放能量给后者,直至达到一定的平衡,而能量在过程中没有损失。认为应该利用该规律和特征,充分发挥支护结构的特点,使其能够自动释放多余能量,并自动调节其与围岩能量之间的平衡。应变控制理论。该理论核心内容为:随着支护强

    15、度的增加,巷道围岩应变减小,但允许应变反而增大。因此,通过加强支护,增大围岩的允许应变范围,就能比较容易地控制围岩稳定。数值计算法。以假设为前提,把一些高等数学理论与计算机技术结合,开发出一种可以对具体现场环境进行简单相似模拟的数值模拟软件,该软件通过数值虚拟计算模拟巷道支护效果可为巷道合理支护形式与参数优化提供积极的参考,大大提高了矿井支护质量和效率。(8)煤矿矸石充填开采技术技术背景 据不完全统计,我国国有骨干大中型矿井“三下”(指建筑物下、铁路下和水体下)压煤量达到140 亿吨以上,其中建筑物下压煤占整个“三下”压煤量的60%以上,水体下(包括承压废岩水上)压煤占28%左右,铁路下压煤占

    16、12%左右。据不完全统计,全国国有重点煤矿仅村下压煤约50 亿吨。如果采用传统的条带开采法,“三下”压煤的采出率仅为30%左右。另外,我国煤矿现有矸石山1600 余座,堆积量约45 亿吨,每年矸石产量约1.52 亿吨。这些矸石不仅占用了大量耕地,也对环境造成了一定程度的污染。技术原理 通过利用煤矸石充填巷道或采空区,使采空区顶底板得到有效控制,有效抑止地面塌陷,从而实现高回收率的煤炭资源开采和煤矸石的综合利用。采空区的矸石充填依靠自压式矸石充填机自动完成。充填时,自压式矸石充填机的上刮板向下运输充填矸石;下刮板向上推平漏矸孔下漏的矸石,并使矸石充填密实、均匀。在矸石充填过程中,随着矸石充填高度

    17、的增加,自压式矸石充填机会随之上升,利用矸石充填运输机对矸石的反作用力来压实充填的矸石。关键技术1)具有自主知识产权的液压支架;2)自压式矸石充填机;3)可缩桥式皮带。工艺流程利用综采工作面高效机械化矸石充填技术采煤的工艺流程如下:采煤技术流程图其技术示意图如下:综采工作面高效机械化矸石充填技术示意图主要技术指标1)煤矸石综合利用率100%;2)综采矸石充填工作面生产能力可达到493 吨/日;3)煤炭回收率提高25%。技术应用情况 “矿井综采工作面高效机械化矸石充填技术”2008 年获得国家科技进步二等奖、山东省重大节能成果等奖项,并取得多项国家专利。 该技术已成功应用于翟镇煤矿7201 和7

    18、204 工作面,为我国煤矿“三下”压煤的规模性开采、井上下矸石的系统化井下处理提供了一条具有显著经济与社会效益的技术途径。该项技术不仅适用于“三下”采煤,而且也适用于其它行业条件适宜的综采面。 该技术发展了新的高效机械化开采工艺方式,将煤矿“掘、采”二元开采技术体系提升为“掘、采、处”的三元开采模式,解决了“掘、采”二元开采技术体系忽视采动对环境和资源的影响及损害问题,将矿井矸石的处理、“三下”压煤的开采、保护地表纳入煤矿开采的总体设计,可实现煤矿资源与环境的协调发展。(9)高效安全开采综合保障技术随着科技发展和采掘机械化程度的不断提高,矿井安全高效开采对采区设计、巷道布置提出了更高的要求,而

    19、矿井地质条件又是采区、巷道设计的基础,如何合理、有效、多尺度的用好地质保障技术,对于提高地质工作的超前性和预见性,解决煤矿安全生产中遇到的各类地质问题,促进矿井安全高效开采和可持续发展至关重要。影响矿井安全高效开采的地质因素很多,如煤层赋存、地质构造、水文地质条件、瓦斯地质、顶底板、地温和地压等。1. 地质雷达探测技术地质雷达的探测原理是利用高频电磁波以宽带短脉冲的形式,通过发射天线将信号传入地质体,经地层界面或目的体反射后返回,再由接收天线接收其电磁波反射信号,通过对电磁反射信号的时频特征和振幅特征进行分析,便能了解地层或目的体的特征信息。地质雷达对断层反映较敏感,施工速度快,对探测掘进巷道

    20、前方断层较为有效,如在 1782(3)运顺探测到前方有一落差大于煤厚(4 m) 的正断层,经实际揭露验证,断层落差为 8 m,探测断层位置准确。但地质雷达探测距离短,一般在50 m 左右。2. 钻探超前探测技术利用掘进巷道施工的瓦斯排放孔和长距离瓦斯抽采钻孔资料,预测分析掘进巷道前方小构造发育情况,以便在过小构造时提前采取措施,加强过小构造期间的顶帮和瓦斯管理工作,防止过小构造期间发生片帮漏顶、瓦斯超限甚至瓦斯突出事故。该方法对探测小断层,特别是落差大于 1/2 煤厚的小断层极为有效。3.无线电波坑透技术工作面回采前为查明掘进巷道揭露的地质构造向工作面内延伸情况,以及工作面内隐伏构造发育情况,

    21、利用超大功率、超长透距坑透仪,对工作面构造进行探测,以便在工作面回采至构造前提前采取措施,及时调整工作面回采工艺和参数,尽可能将构造影响降低至最低。潘三煤矿回采工作面贯通后、生产前均实施了无线电波坑透,有效地指导了工作面生产和瓦斯治理工作。4. 覆岩破坏探测技术煤层的开采会导致覆岩破坏,顶板覆岩“三带”在视电阻率、弹性波等参数上有显著的变化,因而通过钻孔电法监测可以观测到视电阻率、波速等岩石物性参数的的变化情况,从而得出覆岩破坏特征、冒落带及导水裂隙带的高度。因此,电法勘探和地震勘探都是监测煤层开采覆岩破坏的有效物探手段,与常规的钻探方法相比,具有施工时间短、费用低、探测效果好等特点。网络并行

    22、电法 CT 探测是以孔中高密度电法探测技术为主,并以孔中自位电位法和电流法相辅助进行测试与解析。测试时孔中预埋电极,形成孔 巷间的电法 CT 测试区域。进行背景测试及开采后动态视电阻率测试。测取不同时期上覆岩体视电阻率变化图像,进行动态对比与分析。该方法与地面钻探方法、井下注水方法等其它裂高探测方法相比,具有探测数据量大,动态连续等特点,是一种先进的、新的裂高动态测试技术。该技术在潘三煤矿12318 工作面首次利用,监测效果良好,成果资料可靠。5. 工作面富水性探测技术根据富水区范围和煤层变薄区等与正常煤层间存在明显的电性差异,利用直流电法 CT、瞬变电磁法探测工作面内及顶底板岩层内的富水区,

    23、效果显著。6.远距离超前探放老空区水为避免或减少探放水工程对采掘施工影响,防止老空区煤层自然发火,确保沿空掘巷工作面安全施工,必须改变“边探边放边掘”常规探放水的思路和方式,根据采场布置及老塘水的赋存状况,寻求安全、快捷、高效的方法探放老空水,即探放老空水途径和思路主要利用位于采空区积水范围附近下方巷道,选择合适地点施工放水孔,此方法在潘三煤矿多次利用,不但安全、快捷、高效,而且不影响沿空巷道掘进施工。7. 提升地质人员素质矿井地质保障技术实施过程中,要求参与人员要有较高的理论水平和分析问题、解决问题的能力,这就促使地质工作人员不断地提高技术水平和业务管理能力,掌握地质新技术、新设备、新方法的

    24、应用,要不断地学习地质新理论,只有这样才能适应和充分发挥矿井安全高效开采地质保障技术体系的作用。矿井安全高效开采地质保障技术是一个复杂而又不断创新的系统,通过运用多种物探方法和多种质手段相结合,并随着技术的发展和应用水平的提高,对于预防矿井灾害,确保矿井高产高效开采和矿井可持续发展具有越来越大的指导意义。(10)煤与瓦斯共采技术煤与瓦斯共采基础理论与关键技术进展基础理论研究进展()提出了“”型圈理论。该理论为采空区周边空间裂隙的认识奠定了基础,并认为采空区瓦斯是沿着采动裂隙发育路径流动,形成了“煤矿绿色开采”的概念。绿色开采技术的主要内容包括:保水开采、“三下”采煤、煤与瓦斯共采、煤巷支护与部

    25、分矸石的井下处理、煤炭地下气化等。由此可见,煤与瓦斯共采技术是绿色开采的重要组成部分之一。煤与瓦斯共采是煤矿绿色开采的重要分支,在开采高瓦斯煤层的同时,利用岩层运动的特点将瓦斯开采出来将是煤与瓦斯共采的一条重要途径建立了“煤层瓦斯流动理论”。基于煤矿瓦斯地质的项基本因素,明确了“煤层瓦斯应力场”的概念;创造性地提出了“煤和瓦斯突出的流变假说”。创建的煤层瓦斯流动理论体系,从本质上阐明了煤矿中的瓦斯来源及赋存条件,将瓦斯流动理论推进到了固、气耦合的新阶段。()揭示了卸压开采抽采瓦斯技术的原理。开展了高瓦斯矿井地应力与瓦斯压力、煤层透气性系数之间的关系及岩层移动时空规律研究,煤层瓦斯压力与地应力呈

    26、线性关系;煤层透气性系数与地应力呈负指数关系。开展了低透气性煤层增透的实验室研究,发现卸压法能明显增加煤层透气性,且透气性系数与地应力相关;提出变传统瓦斯治理“风排”为主变为高效“抽采”瓦斯的新构想,关键技术是让煤体松动卸压,增加透气性,实现卸压开采抽采瓦斯。打破传统自上而下的煤层开采设计,在淮南顾桥开展了无煤柱沿空留巷、型通风煤与瓦斯共采实验研究,提出煤层群瓦斯高效抽采的“高位环形体”理论,根据提出采动覆岩卸压系数新概念,给出了“高位环形体”的定量描述。在煤层群选择安全可靠的煤层首先开采,造成上下煤岩层膨胀变形、松动卸压,增加煤层透气性;研究清楚首采层开采后应力场、裂隙场及其形成的应力降低区

    27、和裂隙发育区,为构建卸压解析瓦斯流动通道、形成瓦斯富集区创造条件()完善了煤层群煤与瓦斯安全高效工程体系。提出高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采的概念,在煤层群开采条件下,首先开采瓦斯含量低、无突出危险的首采煤层,同时进行卸压瓦斯高效抽采,这样不仅解决了由卸压煤层向首采煤层涌出瓦斯问题,保障首采煤层实现安全高效开采,又大幅度地降低了卸压煤层的瓦斯含量,消除了煤与瓦斯突出危险性,为卸压煤层内实施快速掘进与高效采煤提供了安全保障。针对上部卸压区域存在种抽采方法:近程、中程与远程抽采。近程抽采主要采用顶板走向穿层钻孔、走向顺层长钻孔、走向高抽巷与采空区埋管抽采来自首采煤层未开采分层、采空区遗煤、处在垮

    28、落带的煤层、底板变形较大区域内煤层、断裂带内煤层及少部分来自弯曲带内煤层的瓦斯。中程抽采主要采用顶板走向高抽巷法与地面钻井法抽采来自断裂带内煤层及部分来自弯曲带内煤层的瓦斯。远程抽采主要采用底板巷道网格式上向穿层钻孔法与地面钻井法抽采来自弯曲带内煤层的瓦斯。针对下部卸压区域主要采用底板巷道网格式下向穿层钻孔抽采来自下部卸压区域内煤层的瓦斯 ()建立了采动力学及瓦斯增透理论的定量评价体系。分析了典型开采条件下工作面支承压力分布规律,获得工作面前方煤体所承受的采动力学应力环境条件。采种不同开采方式作用下的采动力学行为特征来模拟研究不同开采方式对煤岩变形及其强度特征的影响规律,进一步揭示开采方式对煤

    29、岩断裂机理的影响。在理论和技术上对采动引起的裂隙网络所形成的增透性进行定义和分析,首次提出一个新力学量:增透率,来反映单位体积改变下煤体渗透率的变化,可定量描述开采过程中覆岩和煤层中增透率分布和演化在理论上建立卸压开采采场卸压增透的定量评价模型 ()揭示了采动裂隙时空演化规律。开采导致上覆岩层变形和大范围移动,在采动和煤体瓦斯压力耦合影响下,上覆岩层中采动裂隙场与原生裂隙场叠加,时空演化规律极其复杂,实现对采动诱发煤岩体破断及演化更深层次的描述与建模对煤与瓦斯共采具有十分重要的意义。采用分形几何理论进行了采动裂隙分形特性及演化规律研究;运用逾渗理论建立了以单元裂隙块体为基本格点的逾渗模型,分析

    30、了采动裂隙演化的逾渗特征;建立了采动裂隙演化的重正化群格子模型。研究成果表明:深部开采上覆岩层采动裂隙分布及演化具有分形特征,并受断层构造、煤层厚度等因素影响;采动裂隙演化过程具有逾渗特性,可通过重正化技术预测采动裂隙演化的相变临界性;通过室内外试验相结合的方法研究得到了典型深部开采上覆岩层移动破坏的一般规律。 关键技术突破煤与瓦斯共采从种资源开采顺序上主要有种方式:先采瓦斯后采煤。通过预先抽采部分瓦斯,消除突出危险,提高开采安全性。包括:顶底板穿层钻孔预抽瓦斯;保护层开采预抽主采煤层卸压瓦斯;顺层钻孔预抽瓦斯。煤与瓦斯同采。在掘进工作面掘进和采煤工作面回采的同时,利用工作面前方应力变化使煤层

    31、透气性增加的有利条件,抽采煤体内瓦斯。同时采用顶板走向钻孔或巷道抽采工作面采空区积聚的大量瓦斯,既避免了采空区瓦斯涌入工作面造成上隅角瓦斯积聚和回风流瓦斯超限,又将采空区高浓度瓦斯抽至地面得以利用。先采煤后采瓦斯。多开气源,确保利用,在采煤工作面或采区结束后,对密闭的采空区进行抽采。主要方法是在密闭墙内接管抽采或从地面钻孔抽采。目前煤与瓦斯共采技术的难点主要集中于瓦斯的抽采,主要有以下几种抽采技术体系:()卸压开采抽采瓦斯技术体系。首采层卸压增透消突技术:首采层均为突出煤层,采用瓦斯抽采母巷钻孔法预抽瓦斯卸压消突。瓦斯含量法预测煤与瓦斯突出技术:针对首采层开展突出机理及规律、出预测预报新技术研

    32、究;寻找新的突出预测预报方法和指标,建立矿区防突预测预报指标体系。应用微震技术探测首采层采动覆岩裂隙发育区,从而确定高位环形体裂隙发育等瓦斯富集区,进一步优化瓦斯抽采工程设计,逐步实瓦斯抽采工程准确化。针对首采层松软煤层开发成功快速全程护孔筛管瓦斯抽采技术,完善了高压水射流割缝增透煤层气抽采技术。针对深井井巷揭煤开发了快速揭煤技术,形成低透气性煤层群卸压开采抽采瓦斯技术:开发了首采煤层顶板抽采富集区瓦斯技术发了大间距上部煤层抽采被卸压煤层解析瓦斯技术、开发了多重开采下向卸压增透瓦斯抽采技术、开发了地面布置钻孔抽采被卸压煤层解析瓦斯技术。提出无煤柱煤与瓦斯共采新理论,提出采用型通风、采空区护巷、在留巷内布置钻孔连续抽采采空区卸压解析瓦斯的新思路。发现了首采层开采后顶底板不同层位存在个瓦斯富集区,研究并揭示了首采保护层采场内应力场、裂隙场分布及演化规律,为布置瓦斯抽采钻孔提供了依据。开发了无煤柱护巷围岩控制关键技术;主动整体强化


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