文档介绍：汇报人: 汇报人: 李子明顶板岩巷综合水力化石门揭煤区域防突技术淮北矿业集团公司淮北矿业集团公司淮北矿业集团公司青东矿总工程师淮北矿业集团公司青东矿总工程师主要内容: 技术考核指标及评价体系 3 引言 2 顶板岩巷综合水力化区域防突技术工艺 45 工程应用及效果结论 ***突出是煤矿严重的自然灾害之一,是煤体在地应力和***的共同作用下发生的一种异常动力现象。我国是世界上煤与***突出最为严重的国家之一。淮北矿区是我国煤矿煤与***突出灾害严重矿区之一,历史曾发生数十起煤与***突出, 最大一次曾突出煤 10500 吨。在全国众多的突出事故中,根据突出强度与巷道突出类型关系可知,发生在石门的突出强度最大,千吨以上的特大型突出事故中,石门揭煤工作突出就占 77% 。 遇到的问题淮北矿区地质构造复杂,断裂及褶皱构造分布广泛,煤层厚度变化较大,在石门揭煤过程中常遇到突出煤层增厚区,给石门揭煤带来困难。尤其是对于缓倾斜、特厚、极松软低透气性强突出煤层石门揭煤,穿煤段距离长达几十米, 甚至上百米,石门揭煤突出危险性大。 解决的方法传统解决方法根据《防治煤与***突出规定》第四十九条规定,采用穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层***区域防突措施时, 当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持煤孔最小超前距 15m 。需要分段采区措施,分段施工,一是停头次数多, 揭煤时间长;二是突出危险性大,巷道施工无法得到保证。对于此种特殊情况下的石门揭煤,需寻求新的区域防突方法。新技术方法为了实现区域性***治理,缩短揭煤工期,针对缓倾斜、特厚、松软、强突煤层石门揭煤特点,研发了顶板岩巷穿层钻孔综合水力化石门揭煤区域防突技术。该技术采用顶板岩巷穿层钻孔的水力钻进—水力冲煤—水力润湿的综合水力化防突工艺,冲出大量的煤体及***,降低控制区域煤体应力,增加煤层透气性,加速***排放,同时软化煤体,降低煤层突出危险性。顶板岩巷穿层钻孔与迎头钻孔共同控制整个揭煤区域,达到区域性消突的目的。同时建立了该技术的效果考核指标体系,主要包括水力冲煤量、煤体含水率、残余***压力及残余***含量,分析确定了各指标防突临界值。 —水力冲煤—水力润湿技术工艺,冲出大量煤屑及***、卸载煤体应力、增加煤体塑性、增加煤层含水率软化煤体为主要机理的防突技术。顶板岩巷综合水力化防突工艺流程见下图。具体施工工艺(1)水力钻进钻孔施工过程中,钻头旋转,机械破煤,同时钻杆排出的高压水随着钻杆旋转进行水力破煤。较软的煤体及钻孔钻进方向的煤体被破碎, 在水压作用下排出孔外。(2)水力冲煤水力冲煤过程包括高压水力冲煤与低压水力冲刷过程,通过高压水力破煤,增大钻孔孔径,同时加快钻孔周围裂隙的发育,增加煤层透气性,降低煤体应力。水力冲刷时水压低于高压水力冲煤的水压,依靠钻杆上下不断抽动,冲刷钻孔孔壁,将软煤及破碎煤体冲出孔外,可以有效增大钻孔孔径,增加钻孔卸压范围。高压水力冲煤水压为 10MPa ,低压水力冲刷水压为 。(3)水力润湿钻孔施工完毕后,封孔,连接井下水管,进行静压注水,润湿煤体, 增加煤体含水率,静压注水降低了硬煤分层的强度,增加了硬煤分层的塑性,由此导致整个煤层软化, 使石门揭煤工作面前方产生一个较长的破裂带和卸压带,使得具有突出危险的软分层内***能够在暴露前提前释放, 有效降低了石门揭煤工作面突出危险性。水力润湿时间不低于 10 天。施工装备综合水力化技术使用主要装备包括:高压注水泵、钻机、防喷孔装置及井下配套设施。设备连接如下图所示。高压注水泵压力表流量表钻机防喷孔装置 “设计、施工、验收、评价”的防突管理程序,实行采掘工作面防突安全准入制度,区域***治理效果未经评价,严禁进行采掘活动。针对顶板综合水力化区域防突技术,建立了技术效果考核指标评价体系。根据顶板岩巷综合水力化防突机理,结合现场试验,建立了顶板岩巷综合水力化区域防突技术考核指标评价体系。考核指标按优先顺序为: 冲煤量指标、煤体含水率指标、残余***压力及残余***含量指标。