简介
中国矿业大学安全工程学院煤矿瓦斯治理研究所 程远平团队
1. 底板岩巷安全高效钻冲一体化技术及装备研究
煤矿井下钻进冲孔一体化装备
冲孔造穴高压大流量水射流试验图 造穴洞室试验效果图
我国松软煤层广泛分布,其在应力条件下具有蠕变流变特性,表现出透气性低,瓦斯含量高、瓦斯压力大,突出危险性大的特点。对于单一突出煤层或突出煤层群的首采层往往采取底板岩巷上向穿层钻孔技术,但由于煤质松软破碎,可钻性差,打钻施工过程中易发生喷孔、顶钻、抱钻等事故,钻孔成形后稳定性差,易发生孔壁坍塌堵孔现象,瓦斯抽采效率低,抽采效果差,瓦斯治理难度大。研发的底板岩巷上向穿层钻孔水力造穴卸压增透技术,采用钻压冲一体化装备在松软高突煤层的底板岩巷内施工上向大直径(90~130mm)穿层钻孔至煤层顶板,在预抽采煤层下伏岩层掩护下利用带高压水钻头切割和压力水冲刷煤体,一方面水力造穴过程中将大量松软煤体致裂并冲出,起到了降低煤体地应力的作用;另一方面在煤层中形成的洞穴增大煤层裸露面积并且通过水力压裂措施使洞穴附近形成巨大的裂隙网络,为瓦斯运移及抽采提供了广阔的空间,改善了煤层渗透性。可以有效提高瓦斯抽采效率和瓦斯抽采量,消除矿井瓦斯灾害隐患,为松软高突煤层瓦斯治理提供了新途径。
2. 煤矿瓦斯突出灾害防治与高效抽采基础理论研究平台
煤层采动瓦斯渗透性模拟试验台 煤岩吸附-渗流-力学耦合特性测试系统 真三轴煤与瓦斯突出模拟实验平台
团队先后完成了煤层采动瓦斯渗透性模拟试验台、煤岩吸附-渗透-力学耦合特性测定平台、真三轴突出模拟试验系统、煤层瓦斯吸附/解吸试验平台、含瓦斯煤体吸附变形实验装置、CO2/N2驱替煤层CH4实验装置等建设,相关平台(设备)的建设为同领域学者提供了先进的实验场所和试验条件。近5年来,利用相关平台的试验研究成果共发表SCI论文60余篇。
研究方向
1) 煤的瓦斯、二氧化碳吸附和解吸特性
2) 煤层瓦斯基础参数的测试分析
3) 煤层瓦斯赋存规律及瓦斯地质图绘制
4)煤层突出危险性鉴定及突出区划
5)煤矿瓦斯治理综合规划
6)煤矿瓦斯区域性治理
7)单一低渗透性煤层增透理论及技术装备
8)煤矿安全开采条件评价
9)煤矿瓦斯治理智能化辅助设计与跟踪预警决策系统
10)煤的二氧化碳赋存规律及防治
研究人员
首席顾问:俞启香 教授 博导
所 长 :程远平 教授 博导
副 所 长:王海锋 王亮 博士
总工程师:周红星 博士
实验室主任:吴冬梅 高级工程师
成 员:刘海波博士、汪磊博士,以及10多名在读博士研究生和30多名硕士