水力掏槽預防煤與瓦斯突出的理論分析及應用.pdf

1、煤與瓦斯突出嚴重影響煤炭生產(chǎn)正常進行，是困擾煤礦安全生產(chǎn)最嚴重的問題。 目前礦山常用的防突措施一般有超前鉆孔、深孔松動爆破、煤層注水、深孔控制爆破等措施。這些措施的局限性、片面性太大，效果不是很明顯，突出事故仍頻繁發(fā)生。面臨這種狀況，為了進一步解決煤與瓦斯突出問題，煤炭科學研究總院唐山分院在大量水力采煤的實踐基礎上，針對突出煤層的特點，研發(fā)了新型的水力掏槽設備，提出了水力掏槽巷道掘進新工藝。 論文對突出煤層的瓦斯動力現(xiàn)象

2、，煤與瓦斯突出機理及常用的防突措施進行了深入的分析，指出目前常用的防突措施在某種程度上可以降低煤與瓦斯突出強度和次數(shù)，但不能徹底解決突出問題。 在分析水力掏槽工藝的基礎上，對水力掏槽防突機理進行了深入的理論研究，水力掏槽防突機理就是采用高壓水射流在短時間內(nèi)，掏出很大的槽孔，由于其作用范圍、水壓力等等因素，導致大量瓦斯釋放、煤體應力狀態(tài)重新分布的過程。 還進行了水力掏槽過程的數(shù)值模擬研究，模擬結(jié)果表明：經(jīng)過掏槽后，槽孔周圍

3、煤體發(fā)生了很大的變形，兩幫及槽底部的應力也發(fā)生了很大變化。模擬結(jié)果可以證明，水力掏槽預防煤與瓦斯突出的效果是非常顯著的。 最后對水力掏槽預防煤與瓦斯突出效果進行了分析。水力掏槽掘進工藝在焦作礦區(qū)進行了大范圍的應用，應用結(jié)果表明：經(jīng)過比較水力掏槽措施巷道安全掘進速度，由每月平均40米提高到107～126米以上，較排放鉆孔等常規(guī)防突措施掘進速度提前到2倍以上；采取水力掏槽消突措施每米進尺措施時間是超前排放鉆孔的1/12，是注水防突措