水压致裂提高块煤率的机理及应用

发布时间：2018-08-09 16:12

【摘要】：为解决陕北侏罗纪浅埋厚硬煤层综采能耗大、块煤率低的问题,在优化煤层生产工艺基础上,采用煤层超前水压预裂的方法,分析了块煤制造综采面比能耗的影响因素,构建了通过脉冲水预裂技术来降低比能耗并提高厚硬煤层块煤率的方法和途径。通过对厚硬煤层脉冲水预裂破碎机理的研究,揭示了深孔定向脉冲水预裂煤体的破坏规律,分析了不同厚硬煤层水压破岩的预裂方法和工艺参数。研究表明:煤体硬度、煤层节理裂隙的发育程度是影响块煤制造综采面比能耗的主要因素。通过对陕北浅埋煤层典型大采高综采面开展水压预裂的现场试验,发现工作面煤壁截割裂隙线密度增加了约2倍,煤机截割能耗降低了36%,工作面的块煤率提高了25%,煤尘浓度平均降低了35%.同时超前预裂后大采高工作面煤壁片帮减少,试验验证了脉冲水预裂技术降低比能耗提高厚硬煤层块煤率的有效性。
[Abstract]:In order to solve the problems of large energy consumption and low block coal yield in Jurassic shallow thick and hard coal seam in North Shaanxi, the factors affecting the specific energy consumption of coal block coal manufacturing fully mechanized coal face are analyzed by adopting the method of coal seam advance hydraulic presplitting. The methods and ways of reducing specific energy consumption and increasing block coal rate of thick and hard coal seam by pulse water presplitting technology are established. Based on the study of the mechanism of presplitting of thick hard coal seam with pulsed water, the failure law of deep hole directional pulse water presplitting coal body is revealed, and the pre-splitting methods and technological parameters of different thick hard coal seam are analyzed. The results show that the hardness of coal body and the development of joint and fissure in coal seam are the main factors affecting the specific energy consumption of fully mechanized coal face. Through the field test on the typical large mining height fully mechanized face of shallow buried coal seam in northern Shaanxi, it is found that the density of cutting crack line of coal face wall has increased by about 2 times. The energy consumption of coal cutting is reduced by 36 times, the lump coal rate of working face is increased by 25%, and the coal dust concentration is reduced by 35% on average. At the same time, the coal wall and the face are reduced after advanced pre-splitting. The experimental results show that the pulse water pre-splitting technology is more effective than the energy consumption to improve the block coal rate of thick and hard coal seam.
【作者单位】：西安科技大学能源学院;教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室;
【基金】：陕西省“13115”科技创新工程重大科技专项(2009ZDKG57) 科技支疆重大专项项目(2014AB025) 陕西省教育科研自然科学重点项目(2015JS060)
【分类号】：TD823

【参考文献】

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【共引文献】

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