淮南礦區(qū)水力沖孔技術(shù)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(yīng)力降低、裂隙伸展、擴(kuò)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(qiáng)化瓦斯抽放效果,實(shí)現(xiàn)采掘工作面安全快速消突與掘進(jìn)的目的,是一種具有廣闊應(yīng)用前景的防突技術(shù)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(diǎn),特別是深部無解放層可采的低透氣性突出危險(xiǎn)性煤層掘進(jìn)速度緩慢、采掘接替緊張等問題,

2、本文以達(dá)到嚴(yán)重突出危險(xiǎn)性煤層安全快速高效掘進(jìn)與揭煤為目標(biāo),采用理論分析、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬與工業(yè)性現(xiàn)場試驗(yàn)等手段相結(jié)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(yàn),確定了適合淮南礦區(qū)典型突出煤層的水力沖孔技術(shù)參數(shù)及工藝過程,應(yīng)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(jìn)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(chǔ)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(biāo)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(yīng)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(shù)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。對水力沖孔消突效果的有效性進(jìn)行了考察,各試驗(yàn)礦井實(shí)施水力沖孔措施后,瓦斯抽放效果大大提高,切實(shí)消除了試驗(yàn)工作面的突出危險(xiǎn)性,實(shí)現(xiàn)了工作面的快速安全采掘,而且掘進(jìn)期間預(yù)