淮南礦區(qū)水力沖孔技術參數(shù)優(yōu)化及效果考察研究.pdf

1、水力沖孔是采用巖石巷道做為安全屏障,通過施工穿層鉆孔,利用噴嘴的切割和高壓水射流的沖擊作用沖出部分煤體與瓦斯,引起鉆孔周邊煤巖體應力降低、裂隙伸展、擴張與貫通,使鉆孔周圍一定范圍內(nèi)煤體充分卸壓增透,從而強化瓦斯抽放效果,實現(xiàn)采掘工作面安全快速消突與掘進的目的,是一種具有廣闊應用前景的防突技術措施。針對淮南礦區(qū)煤層松軟、透氣性低、瓦斯含量高、瓦斯壓力大的特點,特別是深部無解放層可采的低透氣性突出危險性煤層掘進速度緩慢、采掘接替緊張等問題,

2、本文以達到嚴重突出危險性煤層安全快速高效掘進與揭煤為目標,采用理論分析、計算機數(shù)值模擬與工業(yè)性現(xiàn)場試驗等手段相結合的方法,分析了水力沖孔的卸壓增透理論,經(jīng)過現(xiàn)場試驗,確定了適合淮南礦區(qū)典型突出煤層的水力沖孔技術參數(shù)及工藝過程,應用瓦斯壓力法和瓦斯流量法對水力沖孔的有效影響半徑進行了考察,其變化范圍為3.5m~9.32m,通過對比水力沖孔前后瓦斯涌出量、瓦斯流量、瓦斯流量衰減系數(shù)及煤層透氣性等瓦斯基礎參數(shù),分析了水力沖孔的卸壓增透效果,并

3、建立了適合淮南礦區(qū)的水力沖孔卸壓增透評價指標體系。介紹了水力沖孔的消突原理,通過數(shù)值模擬軟件Rockscience Phase2,模擬了不同鉆孔間距情況下,穿層水力沖孔鉆孔間應力場的分布情況及卸壓范圍,并以顧北礦6-2煤層賦存條件為研究對象,對水力沖孔的技術參數(shù)進行了優(yōu)化。對水力沖孔消突效果的有效性進行了考察,各試驗礦井實施水力沖孔措施后,瓦斯抽放效果大大提高,切實消除了試驗工作面的突出危險性,實現(xiàn)了工作面的快速安全采掘,而且掘進期間預