青東煤礦突出煤層水力沖孔消突試驗研究.pdf

1、在我國煤炭井工開采的比例比較高，隨著井工開采深度的增加，我國煤礦安全生產(chǎn)將面臨地應(yīng)力升高、瓦斯壓力增大等嚴峻問題。針對青東煤礦松軟低透氣性煤層，煤體松軟，煤體破壞程度較高，煤體透氣性較差等特點，采用傳統(tǒng)防突措施，現(xiàn)場抽排效果不佳，給現(xiàn)場煤與瓦斯突出防治工作帶來諸多困難，因此采取水力沖孔措施提高煤體透氣性，提高瓦斯抽采效率是防治煤與瓦斯突出、提高煤炭安全高效開采行之有效的方法。
　　本文在分析水力沖孔過程動力特性、影響水射流破煤因素

2、的基礎(chǔ)上，利用ANSYS/LS-DYNA數(shù)值模擬對水射流侵蝕煤體動態(tài)過程分析，并分析計算水力沖孔對鉆孔周圍煤體的應(yīng)力、應(yīng)變變化影響。在青東煤礦728工作面頂板巖巷實施水力沖孔措施工業(yè)試驗，平均單孔沖煤量1.3t，水力沖孔前后鉆孔直徑擴大到593.4mm，較沖孔前增大6.3倍。對水力沖孔后瓦斯抽采濃度和瓦斯抽采純量考察，單孔最大瓦斯?jié)舛葲_孔后峰值6.53％，較沖孔前平均值提高6.5倍;最大瓦斯抽采純流量沖孔后最高值0.4m3/min，比沖

3、孔前增加0.33m3/min，提高5.7倍;試驗區(qū)最大殘余瓦斯壓力0.21MPa，最大殘余瓦斯含量3.17m3/t，驗證水力沖孔的卸壓增透效果。結(jié)合在煤巷工作面掘進過程中的鉆屑瓦斯解吸指標K1(mL/gminl/2)最大值為0.11，最大鉆屑量Smax(Kg)最大值為3.9，⊿h2(Pa)最大值為80，瓦斯放散初速度△p最大值為8mmHg，煤體堅固性系數(shù)大于0.7等突出指標進行了分析，頂板巷下向鉆孔水力沖孔消突效果顯著，該技術(shù)為82采區(qū)