井筒揭煤深孔预裂爆破增透及注浆围堰防突技术研究

发布时间：2017-12-12 16:27

  本文关键词：井筒揭煤深孔预裂爆破增透及注浆围堰防突技术研究

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【摘要】：随着我国煤炭资源采掘深度的不断加大,煤层瓦斯含量增高,透气性降低,抽采难度加大。当深部井筒施工过程中,遇危险突出煤层时,若仅采用钻孔抽采,要达到区域瓦斯治理的预期效果至少需要6-8个月,即便如此,在揭煤时仍有较大突出危险性。本文针对传统揭煤防突措施的不足,从理论分析和模型试验入手,并结合国内外研究现状和揭煤现场的实际问题,提出煤体预裂固化防治瓦斯突出的方法,对缩短揭煤工期,加快井筒建设具有重要意义。本文通过对煤层突出机理和井筒揭煤工程中突出影响因素的研究,从瓦斯和煤体力学强度出发,基于深孔预裂爆破理论和相似模拟理论,进行深孔预裂爆破注浆防突技术的实验室模拟试验,并通过ANSYS数值分析软件模拟爆破后煤岩体中裂隙发展状况,最后在淮南某矿进行了现场实验。结果表明：模型试验装药爆破后,通过控制孔的作用可以在煤岩层中有效的扩大裂隙网,利于瓦斯抽采,注浆材料通过裂隙渗透可以使爆破孔与控制孔间破碎煤体固结并与顶板牢固结合,能形成较高强度的防突挡墙。井筒现场试验爆破孔半径3m范围内的瓦斯浓度平均提高了1.8-2.5倍,抽采纯量平均提高了1.5-4.1倍；注浆时,8个注浆孔共消耗水泥3.5t,水玻璃220Kg,比理论计算提高了1.8倍。说明经爆破试验后,在煤层得到有效扰动,控制孔导向裂隙发展,扩大裂隙范围,使大量瓦斯卸压利于抽采,并大幅度提高了煤层注浆量,使破碎煤体黏结固化,突出得到有效的防治,保障了揭煤安全,对井筒和石门快速揭煤具有重要的指导意义。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD713.3

【参考文献】

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本文编号：1283171