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强突松软近距离煤层群石门揭煤防突技术研究
被引量：
15
1
作者
李浩
石必明
李耀
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
2014年第1期98-102,共5页
为了研究强突松软近距离煤层群石门揭煤防突技术,安全、顺利地揭煤,基于海孜矿Ⅱ32主运石门地质条件和瓦斯赋存状况,对近距离煤层群9+8煤层实施密集预抽钻孔抽采瓦斯与低压水力冲孔卸压增透相结合的措施,防治煤与瓦斯突出。结果表明:低...
为了研究强突松软近距离煤层群石门揭煤防突技术,安全、顺利地揭煤,基于海孜矿Ⅱ32主运石门地质条件和瓦斯赋存状况,对近距离煤层群9+8煤层实施密集预抽钻孔抽采瓦斯与低压水力冲孔卸压增透相结合的措施,防治煤与瓦斯突出。结果表明:低压水力冲孔冲煤率达到4.5%;冲孔后瓦斯抽采流量为未冲孔的10倍以上;整体瓦斯抽采率达到71.7%,比以前提高了约1.6倍,卸压增透效果明显。预抽钻孔抽采后,9煤、8煤的残余瓦斯压力,分别为0.3MPa、0.22MPa,残余瓦斯含量分别为5.23m3/t、5.13m3/t,防突效果显著,可安全、顺利地揭开9+8煤层。
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关键词
强突松软近距离煤层群
石门揭煤
低压水力冲孔
卸压增透
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职称材料
近距离松软煤层群高位钻孔瓦斯抽采技术研究
被引量：
15
2
作者
付帅
吕平洋
+2 位作者
王嘉鉴
李金泉
毛国力
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2016年第11期78-81,共4页
为解决高应力近距离松软煤层群高位钻孔抽采效果差、工作面上隅角瓦斯超限等问题,利用轨迹测试仪测定钻孔轨迹,并结合对现场高位钻孔参数设计、现场施工、抽采效果的分析,得到了高位钻孔抽采技术中存在的问题,分析了造成高位钻孔抽采效...
为解决高应力近距离松软煤层群高位钻孔抽采效果差、工作面上隅角瓦斯超限等问题,利用轨迹测试仪测定钻孔轨迹,并结合对现场高位钻孔参数设计、现场施工、抽采效果的分析,得到了高位钻孔抽采技术中存在的问题,分析了造成高位钻孔抽采效果差的原因,基于此提出了高位钻孔抽采优化方法。结果显示:造成高位钻孔抽采效果不佳的原因为钻孔大幅度偏离设计轨迹及煤孔段堵孔;可通过控制钻进速度、缩短钻孔长度、增加孔径、对煤孔段进行扩孔、下筛管的手段优化抽采设计。对比优化前后高位钻孔抽采效果,发现优化后平均单日抽采纯量提高了3倍,优化抽采效果显著。
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关键词
近
距离
松软
煤层
群
高位钻孔
钻孔偏孔
钻孔堵孔
抽采优化
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职称材料
近距离突出煤层群联合防突管控体系研究
被引量：
7
3
作者
程建圣
《矿业安全与环保》
北大核心
2016年第3期41-44,共4页
近距离突出煤层群开采突出危险性大,且易误穿煤层引发煤与瓦斯突出等事故。通过建立近距离突出煤层群联合防突管控体系,应用区域突出危险性分区分级预判、区域措施智能化设计、措施效果联合检验、联合区域验证、工作面突出危险性持续分...
近距离突出煤层群开采突出危险性大,且易误穿煤层引发煤与瓦斯突出等事故。通过建立近距离突出煤层群联合防突管控体系,应用区域突出危险性分区分级预判、区域措施智能化设计、措施效果联合检验、联合区域验证、工作面突出危险性持续分析与管理等技术,解决了近距离突出煤层群开采不同阶段防突需求面临的难题,实现近距离突出煤层群联合防突的有效控制,为试验矿井乌兰煤矿近距离突出煤层群工作面安全回采提供了保障。
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关键词
近
距离
突
出
煤层
群
煤与瓦斯
突
出
联合防
突
管控体系
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职称材料
近距离煤层群井上下联合防突模式及其效果动态评价
被引量：
18
4
作者
程志恒
陈亮
+8 位作者
苏士龙
王公达
邹银辉
张永将
邹全乐
姜黎明
闫大鹤
杜志峰
王向东
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1635-1647,共13页
针对近距离煤层群缺乏系统有效井上下联合防突模式及动态评价方法的问题,以华晋焦煤沙曲一矿为工程背景,通过类似矿区突出信息统计分析得出其地应力-瓦斯潜能大、突出源分散、煤体强度及渗透性低的特点,采用理论分析,从多次采动应力叠...
针对近距离煤层群缺乏系统有效井上下联合防突模式及动态评价方法的问题,以华晋焦煤沙曲一矿为工程背景,通过类似矿区突出信息统计分析得出其地应力-瓦斯潜能大、突出源分散、煤体强度及渗透性低的特点,采用理论分析,从多次采动应力叠加及高能卸压瓦斯运移两方面,揭示了煤层群叠加开采突出力能转移及启动机制,进而启发多煤层协同疏解突出潜能、“多煤层-区域-局部”逐级强化抽采的防突思路。采用系统分析及归纳演绎法优选集成了多煤层全时段的井上、下联合防突技术体系,即规划区采用常规井、防突压裂井与多分支水平井联合抽采降突;准备区采用地面井+被保护层定向长钻孔群或多分支水平井井孔对接抽采立体区域化抽采防突;生产区采用本煤层定向长钻孔群条带预抽+递进式大孔径钻孔抽采消突,松软低透煤层需增加可控冲击波、低压脉动水力致裂等疲劳损伤增透方法以强化消突效果,并通过现场试验确立其关键技术参数。同时,建立了该模式应用过程阶段递进式动态评价函数,给出三阶段中2级指标四参数随时间变化表达式,并确定各指标临界值。现场工程实践表明:①沙曲一矿井上下联合消突模式在规划时间内基本实现上部2号,3+4号煤层协同消突;②资源开采3阶段的煤炭转化率依次为95%,85%,90%,整体动态转化率为70.5%,说明抽掘采衔接相对紧张,主要是准备区抽采防突效率低;③矿井优质煤炭产能释放量增加约80万t和煤层气产能提升420万m3。
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关键词
近
距离
煤层
群
叠加开采
力能转移模型
优选集成
井上下联合防
突
动态评价
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职称材料
近距离突出煤层群首采面瓦斯综合治理技术应用
被引量：
14
5
作者
黄鹤
《中国煤炭》
2020年第4期42-46,共5页
针对依兰三矿极复杂地质条件下近距离突出煤层群开采时面临的瓦斯突出和回采工作面瓦斯超限、自然发火等问题,从保护层开采影响范围、开采后的残余瓦斯压力、回采面瓦斯涌出量、煤层自然发火角度分析了各煤层开采顺序,确定了首采面布置...
针对依兰三矿极复杂地质条件下近距离突出煤层群开采时面临的瓦斯突出和回采工作面瓦斯超限、自然发火等问题,从保护层开采影响范围、开采后的残余瓦斯压力、回采面瓦斯涌出量、煤层自然发火角度分析了各煤层开采顺序,确定了首采面布置在上1煤层,从上至下依次开采较为合理。回采前确定采用千米定向钻机预抽中煤层巷道区域瓦斯+中煤层穿层钻孔预抽上1煤层条带瓦斯的区域消突方法;回采期间工作面采用高位钻孔+顺层钻孔的瓦斯治理方法,从而实现卸压抽采、条带消突预抽、实施防灭火工程等。采用以上瓦斯治理方法能够有效解决工作面瓦斯超限,达到了区域消突的目的,千米钻机长钻孔钻孔抽放浓度维持在80%以上,回风流瓦斯体积分数基本稳定在0.4%以下。
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关键词
极复杂地质条件
近
距离
突
出
煤层
群
区域防
突
瓦斯综合治理
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职称材料
突出煤层群井上下联合抽采防突模式与关键技术
被引量：
18
6
作者
张永将
邹全乐
+3 位作者
杨慧明
陈子涵
曹建军
程志恒
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期3713-3730,共18页
我国煤层具有地应力大、渗透率低、瓦斯压力大、瓦斯含量高等特点,煤与瓦斯突出灾害严重。因此,需采取有效瓦斯治理措施,而单一井上瓦斯抽采技术容易出现抽采盲区,导致抽采效果不佳;单一井下瓦斯抽采技术工程量大、周期长,难以在短时间...
我国煤层具有地应力大、渗透率低、瓦斯压力大、瓦斯含量高等特点,煤与瓦斯突出灾害严重。因此,需采取有效瓦斯治理措施,而单一井上瓦斯抽采技术容易出现抽采盲区,导致抽采效果不佳;单一井下瓦斯抽采技术工程量大、周期长,难以在短时间实现煤层消突。通过将井上与井下瓦斯抽采技术相互联合,实现井上下联合防突,是保障煤炭安全开采的关键技术之一。而在煤层群矿井中,需针对煤层间距离的远近采用不同的井上下联合防突模式,实现煤层群快速消突。对此,基于井上与井下联合抽采瓦斯技术优势,阐明了井上下联合防突“时空转换-优势互利”的内涵。井上地面井长时间、广覆盖抽采瓦斯实现煤层降突,换取井下作业空间,实现“时间换空间”;井下钻孔在井下作业空间内,精准抽采目标区域瓦斯实现目标区域快速消突,缩短目标区域消突时间,实现“空间换时间”,提升煤层瓦斯治理效果。针对近距离煤层群层间采动影响大等特点,提出了近距离煤层群“孔群覆盖-协同抽采”井上下联合防突典型模式,实现了瓦斯突出治理的超前规划、提前施工、整体消突。针对远距离煤层群采动卸压范围小等特点,提出了远距离煤层群“强化增透-递进抽采”井上下联合防突典型模式,实现了瓦斯突出治理的强化卸压、递进消突。自主研发了近远距离煤层群井上下联合防突关键技术,并以沙曲一矿与朱集西矿作为近远距离煤层群矿井典型案例进行应用效果分析。应用效果表明:在近距离煤层群沙曲一矿中释放抽采达标煤量约80万t,高效抽采瓦斯量约420万m^(3)。远距离煤层群朱集西矿中井下钻孔工程量减少约60%,抽采达标时间缩短约40%。
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关键词
突
出
煤层
近
远
距离
煤层
群
井上下联合防
突
模式
时空转换
瓦斯抽采
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职称材料
深部煤层群井上下联合逐级递进防突方法与关键技术
7
作者
张永将
徐军见
李思乾
《煤炭科学技术》
2025年第8期115-127,共13页
现代化高产高效矿井仍面临抽掘采接替紧张的局面,对防突技术治理的区域范围、超前时间提出更高要求,为突破现有瓦斯治理技术体系在近/远距离煤层群协同抽采、井上下逐级防突方面的瓶颈,系统阐述了井上下联合“时空抽采、逐级递进”防突...
现代化高产高效矿井仍面临抽掘采接替紧张的局面,对防突技术治理的区域范围、超前时间提出更高要求,为突破现有瓦斯治理技术体系在近/远距离煤层群协同抽采、井上下逐级防突方面的瓶颈,系统阐述了井上下联合“时空抽采、逐级递进”防突原理,构建了“地面超前预抽降突-井下强化抽采消突-多煤层协同治理”的立体防控方法,融合地面井时空超前优势与井下作业精准控制能力,形成矿井级区域预控、采区级协同治理、工作面级精准消突的3级递进防控体系,针对近、远距离煤层群不同特征,分别提出“地面井广覆盖、井下高效抽”和“井下强化卸压、地面井多源抽”防突模式。综合运用数值模拟、理论分析和现场试验方法,系统构建了以主井与分支井夹角、分支井数量等为关键要素的多分支水平井参数优化技术,形成了融合水平井钻头空间磁场感应模型与高精度传感器数据的地面多分支井与井下定向钻孔对精准对接技术,分析了应力场–裂隙场–瓦斯渗流场3场耦合演化规律,揭示了深部煤层瓦斯富集靶区分布特征,结合地质条件与抽采时空衔接需求,提出了“单井区域最大化”与“全区密集型”多源井群协同布置模式。近距离煤层群高效抽采技术在沙曲一号煤矿应用,实现SQN-0501三口多分支水平井抽采1 a总产气量7273175.4 m^(3),日均产气量约2万m^(3);远距离煤层群卸压抽采关键技术在朱集西煤矿的应用表明,地面井累计抽采13-1煤层卸压瓦斯728.3万m^(3),抽采率高达81.4%,瓦斯含量显著降低。近、远距离煤层群井上下联合防突技术体系的成功应用验证了该技术体系在提升瓦斯抽采效率、降低突出风险方面的有效性,为深部煤层群安全开采提供了重要技术支撑。
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关键词
突
出
煤层
群
井上下联合抽采
逐级递进防
突
立体防
突
方法
远/
近
距离
煤层
群
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职称材料
题名
强突松软近距离煤层群石门揭煤防突技术研究
被引量：
15
1
作者
李浩
石必明
李耀
机构
安徽理工大学能源与安全学院
煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
出处
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
2014年第1期98-102,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51204007)
文摘
为了研究强突松软近距离煤层群石门揭煤防突技术,安全、顺利地揭煤,基于海孜矿Ⅱ32主运石门地质条件和瓦斯赋存状况,对近距离煤层群9+8煤层实施密集预抽钻孔抽采瓦斯与低压水力冲孔卸压增透相结合的措施,防治煤与瓦斯突出。结果表明:低压水力冲孔冲煤率达到4.5%;冲孔后瓦斯抽采流量为未冲孔的10倍以上;整体瓦斯抽采率达到71.7%,比以前提高了约1.6倍,卸压增透效果明显。预抽钻孔抽采后,9煤、8煤的残余瓦斯压力,分别为0.3MPa、0.22MPa,残余瓦斯含量分别为5.23m3/t、5.13m3/t,防突效果显著,可安全、顺利地揭开9+8煤层。
关键词
强突松软近距离煤层群
石门揭煤
低压水力冲孔
卸压增透
Keywords
soft coal seams with strong gas outburst risk in short distance
rock cross-cut coal uncovering
hy-draulic flushing in condition of low pressure
pressure relief and enhanced gas permeability
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
近距离松软煤层群高位钻孔瓦斯抽采技术研究
被引量：
15
2
作者
付帅
吕平洋
王嘉鉴
李金泉
毛国力
机构
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
山西金晖万峰煤矿有限公司
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2016年第11期78-81,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(51274206)
国家自然科学基金青年资金资助项目(51404277)
文摘
为解决高应力近距离松软煤层群高位钻孔抽采效果差、工作面上隅角瓦斯超限等问题,利用轨迹测试仪测定钻孔轨迹,并结合对现场高位钻孔参数设计、现场施工、抽采效果的分析,得到了高位钻孔抽采技术中存在的问题,分析了造成高位钻孔抽采效果差的原因,基于此提出了高位钻孔抽采优化方法。结果显示:造成高位钻孔抽采效果不佳的原因为钻孔大幅度偏离设计轨迹及煤孔段堵孔;可通过控制钻进速度、缩短钻孔长度、增加孔径、对煤孔段进行扩孔、下筛管的手段优化抽采设计。对比优化前后高位钻孔抽采效果,发现优化后平均单日抽采纯量提高了3倍,优化抽采效果显著。
关键词
近
距离
松软
煤层
群
高位钻孔
钻孔偏孔
钻孔堵孔
抽采优化
Keywords
contiguous soft coal seams group
high level borehole
borehole deviation
borehole blockage
drainage optimization
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
近距离突出煤层群联合防突管控体系研究
被引量：
7
3
作者
程建圣
机构
安徽理工大学能源与安全学院
瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
中煤科工集团重庆研究院有限公司
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2016年第3期41-44,共4页
基金
国家自然科学基金重点项目(50534080)
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB724206)
文摘
近距离突出煤层群开采突出危险性大,且易误穿煤层引发煤与瓦斯突出等事故。通过建立近距离突出煤层群联合防突管控体系,应用区域突出危险性分区分级预判、区域措施智能化设计、措施效果联合检验、联合区域验证、工作面突出危险性持续分析与管理等技术,解决了近距离突出煤层群开采不同阶段防突需求面临的难题,实现近距离突出煤层群联合防突的有效控制,为试验矿井乌兰煤矿近距离突出煤层群工作面安全回采提供了保障。
关键词
近
距离
突
出
煤层
群
煤与瓦斯
突
出
联合防
突
管控体系
Keywords
short interval
outburst coal seam group
coal and gas outburst
combined outburst prevention and control
control system
分类号
TD713.3 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
近距离煤层群井上下联合防突模式及其效果动态评价
被引量：
18
4
作者
程志恒
陈亮
苏士龙
王公达
邹银辉
张永将
邹全乐
姜黎明
闫大鹤
杜志峰
王向东
机构
华北科技学院安全工程学院
煤炭科学技术研究院有限公司安全分院
华科中安科技(北京)有限公司
华晋焦煤有限责任公司
北京科技大学土木与资源工程学院
中煤科工集团重庆研究院有限公司
重庆大学资源与环境科学学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1635-1647,共13页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804206-002)
国家“十三五”重大专项资助项目(2016ZX05067005-005)
中煤科工集团科技创新基金资助项目(2019-TD-QN024)。
文摘
针对近距离煤层群缺乏系统有效井上下联合防突模式及动态评价方法的问题,以华晋焦煤沙曲一矿为工程背景,通过类似矿区突出信息统计分析得出其地应力-瓦斯潜能大、突出源分散、煤体强度及渗透性低的特点,采用理论分析,从多次采动应力叠加及高能卸压瓦斯运移两方面,揭示了煤层群叠加开采突出力能转移及启动机制,进而启发多煤层协同疏解突出潜能、“多煤层-区域-局部”逐级强化抽采的防突思路。采用系统分析及归纳演绎法优选集成了多煤层全时段的井上、下联合防突技术体系,即规划区采用常规井、防突压裂井与多分支水平井联合抽采降突;准备区采用地面井+被保护层定向长钻孔群或多分支水平井井孔对接抽采立体区域化抽采防突;生产区采用本煤层定向长钻孔群条带预抽+递进式大孔径钻孔抽采消突,松软低透煤层需增加可控冲击波、低压脉动水力致裂等疲劳损伤增透方法以强化消突效果,并通过现场试验确立其关键技术参数。同时,建立了该模式应用过程阶段递进式动态评价函数,给出三阶段中2级指标四参数随时间变化表达式,并确定各指标临界值。现场工程实践表明:①沙曲一矿井上下联合消突模式在规划时间内基本实现上部2号,3+4号煤层协同消突;②资源开采3阶段的煤炭转化率依次为95%,85%,90%,整体动态转化率为70.5%,说明抽掘采衔接相对紧张,主要是准备区抽采防突效率低;③矿井优质煤炭产能释放量增加约80万t和煤层气产能提升420万m3。
关键词
近
距离
煤层
群
叠加开采
力能转移模型
优选集成
井上下联合防
突
动态评价
Keywords
contiguous coal seams
superimposed mining
stress and energy transfer model
optimized and integrated
ground and underground technology joint on outburst prevention
dynamic evaluation
分类号
TD713 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
近距离突出煤层群首采面瓦斯综合治理技术应用
被引量：
14
5
作者
黄鹤
机构
煤科集团沈阳研究院有限公司
煤矿安全技术国家重点实验室
出处
《中国煤炭》
2020年第4期42-46,共5页
基金
国家科技重大专项资助项目(2016ZX05045-004)。
文摘
针对依兰三矿极复杂地质条件下近距离突出煤层群开采时面临的瓦斯突出和回采工作面瓦斯超限、自然发火等问题,从保护层开采影响范围、开采后的残余瓦斯压力、回采面瓦斯涌出量、煤层自然发火角度分析了各煤层开采顺序,确定了首采面布置在上1煤层,从上至下依次开采较为合理。回采前确定采用千米定向钻机预抽中煤层巷道区域瓦斯+中煤层穿层钻孔预抽上1煤层条带瓦斯的区域消突方法;回采期间工作面采用高位钻孔+顺层钻孔的瓦斯治理方法,从而实现卸压抽采、条带消突预抽、实施防灭火工程等。采用以上瓦斯治理方法能够有效解决工作面瓦斯超限,达到了区域消突的目的,千米钻机长钻孔钻孔抽放浓度维持在80%以上,回风流瓦斯体积分数基本稳定在0.4%以下。
关键词
极复杂地质条件
近
距离
突
出
煤层
群
区域防
突
瓦斯综合治理
Keywords
extremely complex geological condition
close outburst coal seams
regional outburst prevention
comprehensive gas control
分类号
TD712.6 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
突出煤层群井上下联合抽采防突模式与关键技术
被引量：
18
6
作者
张永将
邹全乐
杨慧明
陈子涵
曹建军
程志恒
机构
瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
中煤科工集团重庆研究院有限公司
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
重庆大学资源与安全学院
华北科技学院安全工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期3713-3730,共18页
基金
区域创新发展联合基金重点资助项目(U21A20110)
天地科技股份有限公司重点资助项目(2021-2-TD-ZD008)
国家自然科学基金面上资助项目(52074041)。
文摘
我国煤层具有地应力大、渗透率低、瓦斯压力大、瓦斯含量高等特点,煤与瓦斯突出灾害严重。因此,需采取有效瓦斯治理措施,而单一井上瓦斯抽采技术容易出现抽采盲区,导致抽采效果不佳;单一井下瓦斯抽采技术工程量大、周期长,难以在短时间实现煤层消突。通过将井上与井下瓦斯抽采技术相互联合,实现井上下联合防突,是保障煤炭安全开采的关键技术之一。而在煤层群矿井中,需针对煤层间距离的远近采用不同的井上下联合防突模式,实现煤层群快速消突。对此,基于井上与井下联合抽采瓦斯技术优势,阐明了井上下联合防突“时空转换-优势互利”的内涵。井上地面井长时间、广覆盖抽采瓦斯实现煤层降突,换取井下作业空间,实现“时间换空间”;井下钻孔在井下作业空间内,精准抽采目标区域瓦斯实现目标区域快速消突,缩短目标区域消突时间,实现“空间换时间”,提升煤层瓦斯治理效果。针对近距离煤层群层间采动影响大等特点,提出了近距离煤层群“孔群覆盖-协同抽采”井上下联合防突典型模式,实现了瓦斯突出治理的超前规划、提前施工、整体消突。针对远距离煤层群采动卸压范围小等特点,提出了远距离煤层群“强化增透-递进抽采”井上下联合防突典型模式,实现了瓦斯突出治理的强化卸压、递进消突。自主研发了近远距离煤层群井上下联合防突关键技术,并以沙曲一矿与朱集西矿作为近远距离煤层群矿井典型案例进行应用效果分析。应用效果表明:在近距离煤层群沙曲一矿中释放抽采达标煤量约80万t,高效抽采瓦斯量约420万m^(3)。远距离煤层群朱集西矿中井下钻孔工程量减少约60%,抽采达标时间缩短约40%。
关键词
突
出
煤层
近
远
距离
煤层
群
井上下联合防
突
模式
时空转换
瓦斯抽采
Keywords
outburst coal seam
close distance coal seams and long distance coal seams
gas outburst prevention mode of joint ground and underground technology
time and space conversion
gas extraction
分类号
TD713 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
深部煤层群井上下联合逐级递进防突方法与关键技术
7
作者
张永将
徐军见
李思乾
机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
出处
《煤炭科学技术》
2025年第8期115-127,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(52474277)
国家重点研发计划资助项目(2023YFC3009003)
重庆市自然科学基金资助项目(CSTB2022NSCQ-MSX0373)。
文摘
现代化高产高效矿井仍面临抽掘采接替紧张的局面,对防突技术治理的区域范围、超前时间提出更高要求,为突破现有瓦斯治理技术体系在近/远距离煤层群协同抽采、井上下逐级防突方面的瓶颈,系统阐述了井上下联合“时空抽采、逐级递进”防突原理,构建了“地面超前预抽降突-井下强化抽采消突-多煤层协同治理”的立体防控方法,融合地面井时空超前优势与井下作业精准控制能力,形成矿井级区域预控、采区级协同治理、工作面级精准消突的3级递进防控体系,针对近、远距离煤层群不同特征,分别提出“地面井广覆盖、井下高效抽”和“井下强化卸压、地面井多源抽”防突模式。综合运用数值模拟、理论分析和现场试验方法,系统构建了以主井与分支井夹角、分支井数量等为关键要素的多分支水平井参数优化技术,形成了融合水平井钻头空间磁场感应模型与高精度传感器数据的地面多分支井与井下定向钻孔对精准对接技术,分析了应力场–裂隙场–瓦斯渗流场3场耦合演化规律,揭示了深部煤层瓦斯富集靶区分布特征,结合地质条件与抽采时空衔接需求,提出了“单井区域最大化”与“全区密集型”多源井群协同布置模式。近距离煤层群高效抽采技术在沙曲一号煤矿应用,实现SQN-0501三口多分支水平井抽采1 a总产气量7273175.4 m^(3),日均产气量约2万m^(3);远距离煤层群卸压抽采关键技术在朱集西煤矿的应用表明,地面井累计抽采13-1煤层卸压瓦斯728.3万m^(3),抽采率高达81.4%,瓦斯含量显著降低。近、远距离煤层群井上下联合防突技术体系的成功应用验证了该技术体系在提升瓦斯抽采效率、降低突出风险方面的有效性,为深部煤层群安全开采提供了重要技术支撑。
关键词
突
出
煤层
群
井上下联合抽采
逐级递进防
突
立体防
突
方法
远/
近
距离
煤层
群
Keywords
outburst-prone coal seam groups
integrated surface-underground gas extraction
stepwise progression outburst prevention
three-dimensional outburst prevention methodology
widely/closely coal seam groups
分类号
TD713 [矿业工程]
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作者
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发文年
被引量
操作
1
强突松软近距离煤层群石门揭煤防突技术研究
李浩
石必明
李耀
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
2014
15
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2
近距离松软煤层群高位钻孔瓦斯抽采技术研究
付帅
吕平洋
王嘉鉴
李金泉
毛国力
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2016
15
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职称材料
3
近距离突出煤层群联合防突管控体系研究
程建圣
《矿业安全与环保》
北大核心
2016
7
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职称材料
4
近距离煤层群井上下联合防突模式及其效果动态评价
程志恒
陈亮
苏士龙
王公达
邹银辉
张永将
邹全乐
姜黎明
闫大鹤
杜志峰
王向东
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
18
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职称材料
5
近距离突出煤层群首采面瓦斯综合治理技术应用
黄鹤
《中国煤炭》
2020
14
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6
突出煤层群井上下联合抽采防突模式与关键技术
张永将
邹全乐
杨慧明
陈子涵
曹建军
程志恒
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
18
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7
深部煤层群井上下联合逐级递进防突方法与关键技术
张永将
徐军见
李思乾
《煤炭科学技术》
2025
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