静态膨胀生裂增透作用原理及影响因素研究
本文关键词: 膨胀力 力学性能 膨胀生裂 裂隙 透气性系数 出处:《煤矿安全》2015年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对我国低透气性突出煤层瓦斯抽放难题,提出了静态膨胀生裂技术增加我国突出煤层透气性系数的方法。根据静态膨胀剂膨胀生裂增透作用原理:被膨胀岩体将经历裂隙萌生、裂隙传播和裂隙扩展贯通3个过程后,岩体内新生的大量裂隙能极大提高其瓦斯透气性系数。实验证明了静态膨胀剂能膨胀裂开突出煤层及其顶底板岩体,实验论证了静态膨胀剂增透突出煤层作用原理及可行性。作业温度、钻孔直径、膨胀剂浓度等因素影响静态膨胀剂的膨胀性能。煤矿井下作业环境下,4种类型静态膨胀剂产生的膨胀力均能达到30~50 MPa。通过合理布置自由面,静态膨胀剂均能膨胀裂开煤矿岩体,从而产生大量裂隙提高其瓦斯透气性系数。
[Abstract]:Aiming at the difficult problem of gas drainage in low permeability outburst coal seam in China. This paper presents a method to increase the permeability coefficient of outburst coal seams by static expansion and crack generation technology. According to the principle of static expansive agent expansion cracking and antireflection effect, the swelling rock mass will undergo crack initiation. After three processes of crack propagation and fracture expansion, a large number of new cracks in the rock body can greatly improve the gas permeability coefficient. The experiment proves that the static expansion agent can expand and crack the outburst coal seam and its roof and floor rock mass. The principle and feasibility of static expander antireflection and outburst coal seam are demonstrated. The working temperature, borehole diameter, dilatant concentration and other factors affect the expansion performance of static expansive agent. The expansion force of the four kinds of static expander can reach 30 ~ 50 MPA. Through the reasonable arrangement of free surface, the static expander can expand and crack the coal mine rock mass. Thus a large number of cracks are produced to improve the gas permeability coefficient.
【作者单位】: 河北省矿井灾害防治重点实验室;贵州大学矿业学院;贵州大学复杂地质矿山开采安全技术工程中心;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51264004) 贵州省科技厅工业攻关资助项目(黔科合GY[2012]3054) 河北省矿井灾害防治重点实验室开放基金资助项目(KJZH2104K01)
【分类号】:TD712.6
【正文快照】: 根据《防治煤与瓦斯突出规定》,我国目前主要的防突措施为预抽煤层瓦斯。预抽煤层瓦斯的抽采效果主要取决于该煤层透气性系数[1-3],而我国70%以上的煤系地层为低透性煤层,其瓦斯渗透率一般为0.1~10 m D(1 m D=10-9m2),多数矿井属于难抽矿井。因此,提高煤层透气性系数具有重大
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