重庆地区低透气性突出煤层瓦斯灾害防治技术

章重庆低透气性突出煤层瓦斯灾害防治概述1
1.1重庆地区矿井及瓦斯灾害概况1
1.2煤与瓦斯突出特点及突出规律4
1.2.1煤与瓦斯突出特点4
1.2.2煤与瓦斯突出规律5
1.3煤与瓦斯突出防治技术发展历程6
1.3.1瓦斯地质保障发展历程8
1.3.2矿井生产部署发展历程9
1.3.3保护层开采发展历程10
1.3.4抽采瓦斯技术发展历程10
1.3.5局部防突技术发展历程11
1.3.6防突预测预警发展历程12
1.3.7瓦斯防治管理发展历程13
第2章矿井瓦斯地质保障技术15
2.1重庆地区煤田地质特征15
2.1.1大地构造的地理位置15
2.1.2地质构造特征16
2.1.3煤层赋存地层17
2.1.4煤炭资源分布19
2.2瓦斯地质规律20
2.2.1瓦斯地质赋存规律20
2.2.2重点突出矿区瓦斯地质规律28
2.3矿区瓦斯地质数字化技术38
2.3.1瓦斯地质数据38
2.3.2瓦斯地质数据存储与交换技术39
2.3.3典型矿井瓦斯地质数据库40
2.4地质异常探测技术41
2.4.1防爆探地雷达探测技术42
2.4.2瞬变电磁仪探测技术44
2.4.3近距离小偏移距地震反射波法47
2.4.4钻孔地质雷达超前探测技术48
2.4.5无线电波坑道透视技术51
2.4.6长距离地震波探测技术53
第3章突出矿井生产部署合理化管控技术56
3.1矿井部署管控的意义56
3.2矿井部署管控的基本概念57
3.2.1“三超前”57
3.2.2矿井“五量”58
3.2.3矿井部署管控的其他相关概念59
3.3矿井部署方式及特征59
3.3.1倾斜条带长壁布置方式部署特点60
3.3.2走向长壁布置方式部署特点60
3.4矿井部署管控指标体系61
3.4.1矿井部署现状61
3.4.2矿井部署管控技术指标体系61
3.5管控指标的确定62
3.5.1掘进超前技术指标62
3.5.2瓦斯抽采超前技术指标63
3.5.3保护层开采超前技术标准64
3.5.4“五量”可采期控制指标64
3.6管控指标的计算方法65
3.6.1“五量”及其可采期计算方法65
3.6.2矿井“五量”可采期计算方法67
3.7矿井部署管控合理性的评价方法68
3.7.1矿井合理部署管控技术指标评价体系68
3.7.2“三超前”指标评分标准68
3.7.3“五量”可采期评分标准70
3.7.4矿井部署得分71
3.8矿井部署管控合理性判识71
3.8.1矿井部署合理性评价分类71
3.8.2矿井部署紧张的判断72
3.9矿井部署管控的实施保障72
3.9.1部署管理的指导思想、职能与职责72
3.9.2矿井部署的编制73
3.9.3矿井部署管理基础资料73
第4章保护层开采防突技术75
4.1保护层开采及技术效应75
4.1.1保护层开采的历史75
4.1.2保护层及围岩特征75
4.1.3保护层开采效果76
4.2保护层开采的基本技术78
4.2.1开采保护层的防突原理78
4.2.2保护层选择遵循的原则79
4.2.3保护范围的划定方法80
4.3保护层无煤柱开采技术82
4.3.1保护层煤柱及危害82
4.3.2保护层无煤柱开采82
4.4卸压瓦斯抽采关键技术83
4.4.1瓦斯卸压区域83
4.4.2瓦斯运移规律83
4.4.3瓦斯可抽区域83
4.4.4瓦斯抽采方法84
4.5煤柱及危害范围管控技术84
4.5.1煤柱的管控84
4.5.2危害范围管控84
4.6保护层开采及保护效果考察案例85
4.6.1矿井简况85
4.6.2保护层开采85
4.6.3卸压瓦斯抽采87
4.6.4保护效果及考察87
4.7开采保护层教训及经验88
4.7.1开采保护层的教训88
4.7.2开采保护层的经验89
第5章高效抽采瓦斯技术90
5.1瓦斯抽采概述90
5.1.1瓦斯抽采原则及分类90
5.1.2瓦斯抽采方法的选择依据91
5.1.3开采层瓦斯抽采91
5.1.4邻近层瓦斯抽采95
5.1.5采空区瓦斯抽采101
5.1.6围岩(岩溶)瓦斯抽采106
5.2高效抽采瓦斯模式107
5.2.1高效抽采瓦斯模式分类107
5.2.2高效抽采瓦斯模式的先进性110
5.2.3高效抽采瓦斯模式的适用条件110
5.3瓦斯抽采技术与装备110
5.3.1本煤层中风压钻进技术及装备110
5.3.2高效钻机具及工艺112
5.3.3一体化固孔技术及工艺116
5.3.4“两堵一注”带压封孔技术及工艺118
5.3.5新型气水渣分离技术及装备120
5.3.6水力作业疏孔技术及装备121
5.3.7封孔质量检测及评价技术123
5.3.8抽采参数快速测定技术125
5.3.9采空区瓦斯抽采技术130
5.3.10围岩(岩溶)瓦斯探测与抽采技术134
5.4水力化增透技术及装备139
5.4.1高压控制水力压裂增透技术及装备139
5.4.2超高压水力割缝技术及装备162
5.4.3采煤工作面本煤层中压注水技术及装备172
5.5瓦斯抽采达标快速评判技术174
5.5.1矿井瓦斯抽采效果评判分析175
5.5.2瓦斯抽采达标评判技术模型175
5.5.3瓦斯抽采达标评判系统开发177
第6章高效快速局部防突技术182
6.1渐进式石门揭煤技术182
6.1.1渐进式石门揭煤技术原理182
6.1.2渐进式石门揭煤技术工艺182
6.1.3渐进式石门揭煤工程应用185
6.2大孔径钻孔预测技术186
6.2.1大孔径钻孔预测技术原理186
6.2.2大孔径钻孔预测技术工艺187
6.2.3大孔径钻孔预测技术工艺实施及效果187
6.3预测钻孔兼排放技术192
6.3.1预测钻孔兼排放技术原理192
6.3.2预测钻孔兼排放技术工艺193
6.3.3预测钻孔兼排放技术工艺实施及效果193
6.4急倾斜煤层自卸压防突技术198
6.4.1急倾斜煤层自卸压防突技术原理198
6.4.2急倾斜煤层自卸压防突技术现场试验198
第7章区域防突预测预警技术202
7.1预测预警模型202
7.1.1瓦斯地质异常分析模型202
7.1.2瓦斯抽采分析模型203
7.1.3瓦斯涌出异常分析模型204
7.1.4日常预测变化分析模型205
7.1.5防突措施缺陷分析模型205
7.1.6重庆地区管理模型206
7.2预警信息采集装备及仪器208
7.2.1瓦斯参数采集装备及仪器208
7.2.2瓦斯抽采参数采集装备及仪器209
7.2.3突出检测参数采集装备及仪器210
7.2.4钻孔施工参数采集装备及仪器211
7.2.5信息传输及存储装备212
7.3瓦斯灾害预警系统212
7.3.1预警信息数据库212
7.3.2预警软件设计及构建环境214
7.3.3预警软件系统构建215
7.3.4预警网络平台构建221
第8章瓦斯治理精细化管理223
8.1突出矿井防突管理体系223
8.1.1管理机构设置及职责223
8.1.2防突管理制度224
8.1.3防突技术及现场管理231
8.2瓦斯地质管理237
8.3瓦斯抽采工程管理240
8.3.1瓦斯抽采一般规定241
8.3.2瓦斯抽采设计与审批要求241
8.3.3水力压裂施工要求242
8.3.4瓦斯抽采钻孔施工要求243
8.3.5瓦斯抽采钻孔验收要求244
8.3.6瓦斯抽采钻孔封孔接抽要求244
8.3.7瓦斯抽采计量要求244
8.3.8瓦斯抽采超前及达标评判要求245
8.3.9瓦斯抽采基础资料要求246
第9章瓦斯灾害防治实例247
9.1重庆地区低透气性突出煤层瓦斯防治技术应用情况及效果247
9.2重庆重点突出矿区瓦斯灾害防治技术应用249
9.2.1瓦斯基本参数测定及瓦斯涌出量预测249
9.2.2突出矿井生产部署合理化管控实例261
9.2.3低透气性突出煤层增透与瓦斯抽采技术267
9.2.4瓦斯灾害预测预警技术在重庆矿区的应用277
9.3瓦斯灾害防治技术在其他地区的应用281
9.3.1顶板长钻孔水力化增透在山西新元煤矿的应用281
9.3.2水力压裂在G75高速公路特大断面瓦斯隧道揭煤的应用288
9.3.3水力化增透技术在贵州省桐梓县万顺煤矿的应用295
9.3.4瓦斯灾害预警技术在山西寺河和黑龙江新建煤矿的应用301
主要参考文献310