基于坚硬煤层条件的顺层钻孔增透技术研究

发布时间：2021-11-29 13:21

　　为了解决低透气性坚硬煤层顺层钻孔抽采影响范围小、抽采效果差等问题,分析了坚硬煤层高压水射流破坏过程,采用数值模拟的方法研究了超高压水射流环形割缝卸压增透机制,研制了新型超高压水力割缝成套装置,并现场考察了坚硬煤层煤巷条带顺层钻孔超高压水力割缝应用效果。结果表明:采用超高压水力割缝后,坚硬煤层透气性提升约20倍,钻孔平均抽采瓦斯纯量提高2. 0～2. 5倍,抽采达标时间缩短67%以上,月掘进速度提高约50%,掘进期间无瓦斯异常现象,实现了坚硬煤层煤巷条带安全、快速掘进。 

【文章来源】：矿业安全与环保. 2020,47(01)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

割缝钻孔围岩最大主应力云图

图1 割缝钻孔围岩最大主应力云图由图1可知，高压水力割缝在煤层内部切割形成缝槽，钻孔围岩产生新裂隙，周边煤体应力逐渐降低至拉伸应力状态。缝槽改变了钻孔煤岩原岩应力平衡，出现了不同程度卸压现象。随着缝槽深度增加，处于拉伸状态的煤体区域扩大，缝槽间拉伸区域逐渐相互重合，煤体均处于卸压状态。缝槽作用下煤体应力主要为拉伸应力，闭合裂隙再次打开。煤体的拉伸应力与其距缝槽壁的距离成反比，当拉伸应力超过煤体强度极限时，煤体内部便会生成新的裂隙，新裂隙与原岩裂隙共同构成瓦斯流动空间。

煤层渗透率随抽采时间的变化云图

【参考文献】：
期刊论文
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[3]能源结构随能源需求增长而持续多样化——2018年世界能源统计年鉴解读[J]. 钱伯章,李敏.  中国石油和化工经济分析. 2018(08)
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[5]2017年我国煤炭发展形势回顾及2018年展望与建议[J]. 肖新建,高虎,张有生.  中国能源. 2018(01)
[6]能源市场处于转型期,长期转变正在进行中——2017年世界能源统计年鉴解读[J]. 钱伯章,李敏.  中国石油和化工经济分析. 2017(12)
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[8]BP公司发布第65期世界能源统计年鉴[J]. 程薇.  石油炼制与化工. 2016(09)
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博士论文
[1]低渗透煤层高压旋转水射流割缝增透技术及应用研究[D]. 姜文忠.中国矿业大学 2009
[2]高瓦斯低透气性煤层卸压增透理论与技术研究[D]. 吴海进.中国矿业大学 2009

硕士论文
[1]水力割缝防止掘进工作面瓦斯突出的机理研究[D]. 张希宇.太原理工大学 2012
[2]高压水射流煤层割缝技术关键参数优化[D]. 黄小波.重庆大学 2012
[3]高压水射流割缝快速消突技术研究[D]. 赵志坚.河南理工大学 2011



本文编号：3526580