摘要：分析了保德煤矿81306综放工作面采空区自燃的危险因素,为防治采空区自燃,根据保德煤矿的采煤工艺和巷道布置,通过设计并实施采空区注氮、注浆、堵漏防等工程技术,每天对采空区气体采集进行实验室化验分析,时刻观测自燃征兆,有效防治了煤炭自燃,消除了矿井的重大火灾隐患,保证了工作面的安全高效生产。

摘要：为了解决81504工作面回采时瓦斯大量涌出制约高产高效的难题,通过对钻孔参数合理优化,采用新式封孔技术提高封孔效果,结合水力压裂技术对煤储层增透、平衡应力场及抑制瓦斯涌出等作用,应用联管带抽钻孔瓦斯,形成了"钻孔—封孔—压裂—抽采"一体化的瓦斯抽采过程。结果表明:通过现场试验,81504工作面高瓦斯区域钻孔瓦斯流量大幅度增加,钻孔流量衰减系数减小了约2倍,煤层透气性系数增大了13.43倍,煤层瓦斯含量由4.83m3/t降为2.35m3/t,最终提高了瓦斯抽采效率,缩短了瓦斯抽放时间,实现了高瓦斯工作面向低瓦斯工作面的转变,同时增加了煤层的含水量,极大地降低了产尘量,削弱了煤尘爆炸的危险性,为矿井的安全高效生产提供了必要条件。

摘要：针对81308综放工作面回采作业过程中粉尘浓度大的难题,基于润湿煤体减尘和喷雾降尘的原理,利用"静压+一组多孔"大区域注水方式,加装采煤机高压外喷雾降尘系统,并设计了全断面伸缩式捕尘网,最终实现了加大注水区域、延长注水时间、扩大有效降尘半径和提高捕尘效果的目的,建立了1套综放工作面综合降尘技术及工艺,实现了综放工作面低尘化生产。结果表明:81308综放工作面注水后含水率平均增加了5.74%;采取综合防尘技术措施后,总粉尘平均降尘率达64.29%,呼吸性粉尘平均降尘率达54.90%。

摘要：针对边界三角煤及不规则块段造成三角煤丢失、资源浪费的难题,以保德煤矿81308综放工作面为工程背景,基于三角煤实心旋转开采技术理论,结合地质条件及工作面现状,研究了三角煤开采回风巷布置、端头设备搭接、回采工艺及顶板控制关键技术。研究结果表明:①采用分段折线式方法设计回风平巷旋转段,减少了工作面长度的变化;②前部刮板输送机提前加装输送机槽并将端头支架与装载机向副帮偏移5°,解决了前、后部刮板输送机与转载机搭接的难题;③采取机尾割三角煤斜切进刀的单向割煤工艺,实现了工作面连续推进;④采取机头支架不放煤工艺和配备单体支柱,保证了旋转中心附近的顶板稳定性。通过综放工作面旋转开采关键技术的应用,成功回采了边界三角煤。

摘要：针对保德煤矿超长工作面瓦斯区域治理需要,提出采用国产大功率定向钻进技术与装备进行顺煤层超长定向钻孔施工。根据工作面布置情况及钻遇煤层地质特征,优化钻孔设计、优选钻进装备,利用复合定向钻进技术减小孔内摩阻,实现深孔钻进钻压的传递;利用煤层钻孔递进式延伸技术和钻孔轨迹控制技术提高煤层钻遇率,实现深孔精准钻进。结合保德煤矿生产需要施工完成了主孔深度2 311 m、孔径Φ120 mm的顺煤层超长定向钻孔。钻进结果表明:钻进装备稳定可靠,钻进工艺技术先进,钻孔日平均进尺达到200 m以上,孔深2 000 m以上单班进尺达到90 m。研究可为顺煤层超长定向钻孔施工和超长工作面区域瓦斯治理提供重要借鉴。

摘要：可控电脉冲波增透技术作为低透气性煤层增透改造的理想措施之一,施工方案优化问题亟待解决。选择山西保德煤矿低透气性煤层,采用可控电脉冲波增透技术开展钻孔增透施工方案优化。试验结果表明,在钻孔内平均增透作业范围为131m、冲击密度为0.5次/m条件下,增透钻孔组日均瓦斯抽采量较常规孔提高4.7倍,可控电脉冲波增透效果最佳。增透钻孔组日均瓦斯抽采量由高到低依次是5m观测孔、15m观测孔、30m观测孔和增透孔,表明增透效果随着距离的增加逐渐衰减,影响半径确定为大于30 m。结合对比验证试验综合分析认为,可控电脉冲波能够显著提高煤层瓦斯抽采量,而冲击密度和钻孔内增透作业范围是增透效果的重要影响因素。在较硬煤层中以钻孔内平均增透范围100 m、0.5次/m冲击密度作业增透效果最佳。研究成果为可控电脉冲波增透技术在我国低透气性煤层的增透施工方案设计中提供参考。

摘要：介绍了可控冲击波技术在保德煤矿的煤层增透先导性试验。试验设计了1个试验孔,2个近区观测孔和2个远区观测孔,对作业有效增透区域进行分析。试验结果表明:试验孔近区1号和2号观测孔瓦斯抽采量显著增加且呈明显的递增趋势,远区3号和4号观测孔瓦斯抽采量虽显著增加但递增不明显;揭示可控冲击波作业后裂隙场在近区发育丰富,远区相对较少的增透特点;初步确定冲击波致裂增透煤层的有效半径大于15m。通过数据对比分析证明冲击波增透煤层存在最佳作用次数。

摘要：保德煤矿大盘区工作面采前瓦斯超前治理模式要求井下定向长钻孔能够沿煤层钻进3000m以上,针对现有技术装备在超长定向钻孔施工中存在滑动钻进困难、进水水路压耗大、有线随钻测量信号传输距离受限、冲洗液无法循环利用等问题,开发了煤矿井下基于螺杆马达水力加压和超长钻具正反扭转给进的滑动钻进减阻工艺、基于回转钻进倾角控制和侧钻分支的复合钻进轨迹控制技术,设计了低压耗进水水路系统、泥浆脉冲无线随钻测量系统和冲洗液净化循环系统,结合保德煤矿生产需要,完成了主孔深度3353 m、孔径120 mm的顺煤层超长贯通定向孔。钻进效果表明:滑动钻进减阻工艺有效降低了给进力,显著提高了深孔滑动定向钻进能力;基于复合钻进的轨迹控制技术,保证了钻孔轨迹沿煤层定向延伸,并提高了钻进能力和钻进效率;泥浆脉冲无线随钻测量信号长距离传输稳定可靠,克服了有线随钻测量信号传输的局限性;井下冲洗液净化循环系统净化效果良好,实现了井下定向钻进冲洗液循环利用。研究成果对支撑煤矿大区域瓦斯超前治理、以孔代巷工程、水害防治及地质勘探等技术进步具有重要意义。