嚴重突出煤層快速掘進防突技術研究
項目內容:
中國是世界上煤與瓦斯突出最嚴重的采煤國家之一,突出強度大、頻率高,各礦井不得不投入很大的財力用於防治煤與瓦斯突出,致使噸煤瓦斯災害防治成本高昂,給企業造成了沉重負擔。在眾多煤與瓦斯突出02manbetx.com 中,煤巷發生突出占66.7%,國內突出礦井目前主要采取鬆動爆破、超前排放鑽孔、深孔控製卸壓爆破、水力衝孔等防突技術措施,用於防治煤巷掘進工作麵煤與瓦斯突出。但由於這些防突技術措施工序複雜、局限性大,使得掘進速度緩慢,造成采掘比例嚴重失調。
高產高效是煤炭發展的必經之路,隻有實施煤巷快速掘進,為工作麵提前解除突出危險性提供時間保證,才能實現安全生產,大幅度提高煤炭生產能力,達到高產高效的目的。研究針對性強的防突措施,對於快速解除工作麵的突出危險性,增加掘進有效時間,提高煤巷掘進速度具有重要的意義。
單一煤層煤巷掘進防突技術研究是世界性的技術難題。“嚴重突出煤層快速掘進防突技術研究”屬於煤礦安全生產技術領域。課題基於煤與瓦斯突出機理,針對煤層及瓦斯賦存特征,研究並試驗中高壓注水配合邊掘邊抽綜合防突措施,通過理論研究和詳細的現場試驗考察03manbetx
相結合,確定了該項防突技術的相關技術參數。
2002年12月28日,由河南省科技廳組織,國內知名專家鑒定認為:
該項目立項準確,試驗範圍廣,研究有創新,整體達到國際先進水平。
項目曾獲獎勵
河南省科技進步二等獎
河南省煤炭工業科技進步特等獎
焦作市科技進步二等獎
WTY-Ⅲ-X型煤與瓦斯突出預測解吸儀
主要用於煤與瓦斯突出危險性預測,測試煤礦井下采掘工作麵鑽屑瓦斯解吸指標Δh2及(C)值。 WTY-Ⅲ-F型煤與瓦斯突出預測封孔器
主要用於煤礦井下采掘工作麵測試鑽孔瓦斯湧出初速度q及鑽屑量S值指標。
ZFS型水力自動封孔煤層注水器
用於采掘工作麵采取水力化防突技術措施、煤層注水消塵等。
專利號:03245810.X
現場工業性試驗情況:
煤巷安全快速掘進是煤炭生產的前提。中高壓注水綜合防突技術工藝通過在焦作、梁北兩個礦區五對礦井的試驗推廣,安全掘進煤巷4129m,已經創造直接經濟效益達1461.42萬元。其中:
焦煤集團演馬莊礦掘進速度提高1.4倍,直接經濟效益124.58萬元;位村礦掘進巷道2450m,速度提高一倍,直接經濟效益達801.93萬元;九裏山礦掘進巷道813m,速度提高1.24倍,直接經濟效益227.32萬元;朱村礦25051工作麵提前14.4個月貫通,直接效益139.25萬元;共產生直接經濟效益1293.08萬元。
許昌新龍礦業公司梁北礦提前一個月出煤,產生直接經濟效益168.34萬元。
隨著煤礦開采深度和強度的增加,國內各采煤礦區正在或逐漸麵臨著煤與瓦斯突出的威脅,作為一種積極的防突措施,中高壓注水綜合防突措施將在焦作及國內條件礦區全麵推廣,對突出煤層掘進防突具有深遠的意義和推廣價值。
項目創造點:
(1)研究出嚴重突出危險掘進工作麵中高壓注水綜合措施,通過多個嚴重突出掘進工作麵進行工業試驗,有效解除了突出危險,大幅度提高了掘進速度,充分證明中高壓注水綜合防突措施具有廣泛的適用性、有效性和安全性特征。
(2)通過對中高壓注水措施考察,研究得出適合焦作礦區的注水參數:合理的封孔深度為3~4m,注水壓力根據公式P=0.0059γH+15.58f+P損確定。
(3)研製出可回收水力自動封孔器,以壓力水為封孔動力,封孔段長,密封效果好,工藝簡單,操作方便,使用安全可靠。
(4)在兩個礦區五對礦井最嚴重突出地區試驗4129米巷道,期間未發生煤與瓦斯突出,巷道掘進速度平均提高一倍以上,有效緩解了采掘接替緊張局麵,經濟和社會效益十分顯著。