大平煤矿水力冲孔有效抽采半径考察及效果检验研究.pdf
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1、大平煤矿水力冲孔有效抽采半径考察及效果检验研究王振宇史广山魏风清杨慧鹏(河南理工大学安全科学与工程学院河南 焦作 郑煤集团 告成煤矿防突管理科河南 许昌)摘 要:水力冲孔是强化瓦斯抽采效果的重要措施水力冲孔卸煤量大小严重影响矿井瓦斯的抽采效果通过考察水力冲孔不同卸煤量下的瓦斯抽采浓度、流量变化得出适合大平煤矿的水力冲孔卸煤量为/关键词:水力冲孔抽采半径压降法负压耦合法中图分类号:.文献标识码:文章编号:()浅部煤炭枯竭导致我国煤炭逐渐进入深部开采阶段开采深度增加导致地应力、瓦斯压力等增加煤层的透气性降低加大了瓦斯突出危险性 防止煤与瓦斯突出细则指出对具有冲击地压危险的突出矿井需要使用强化保护层
2、开采、煤层瓦斯抽采等措施治理矿井瓦斯突出和冲击地压复合型煤岩动力灾害 受到我国地质条件等因素影响部分不具备开采保护层条件的矿井需使用预抽煤层瓦斯进行防突 但是我国煤层非均质性、渗透率低等特点导致需要使用强化措施强化瓦斯抽采效果 水力冲孔技术就是瓦斯抽采强化措施的一种水力冲孔通过在煤层中制造较大空洞破坏钻孔周围应力平衡达到强化抽采的目的 张建国等通过数值分析与工程实际结合确定水力冲孔能够有效提高瓦斯抽采效果谭家贵等研究在石门揭煤区域使用水力冲孔增透后能够有效缩短揭煤周期实现快速揭煤吕二忠分析水力冲孔技术在瓦斯抽采中的具体应用认为水力冲孔技术已经成为瓦斯抽采的必然在煤层瓦斯预抽采时钻孔布孔间距过大
3、会导致抽采空白带过小会增加施工量 使用负压耦合法验证煤层瓦斯抽采半径考察效果时能够有效利用矿井已经施工的钻孔减少钻孔施工的数量节约矿井资源针对大平煤矿瓦斯地质条件为实现大平煤矿瓦斯高效抽采合理布置钻孔拟考察大平煤矿 工作面水力冲孔在不同卸煤量下的抽采效果同时使用压降法考察水力冲孔不同卸煤量下的抽采半径使用负压耦合法进行验证 不同水力冲孔卸煤量抽采效果考察大平煤矿主采煤层为二煤层共六个采区主采区为、和 采区考虑到回采顺序等因素现考察 采区的 工作面有效抽采半径依据矿井现场的施工情况设计两种考察方案 和 方案 设计水力冲孔卸煤量为/方案 设计水力冲孔卸煤量为/通过分析两种方案的钻孔瓦斯浓度、流量等
4、参数变化对比水力冲孔在不同卸煤量下的瓦斯抽采效果依据测试结果绘制瓦斯浓度、流量随时间的变化曲线见图 图 图 方案瓦斯浓度衰减曲线图 图 方案瓦斯浓度衰减曲线图 图 方案瓦斯流量衰减曲线图 图 方案瓦斯流量衰减曲线图 图中:为瓦斯浓度 为抽采时间 为日瓦斯纯流量/由图 图 可知水力冲孔不同卸煤量下瓦斯抽采效果差异性较大:方案下瓦斯浓度衰减系数为 瓦斯流量衰减系数为.方案下瓦斯浓度衰减系数为.瓦斯流量衰减系数为.综合分析可知使用 方案进行瓦斯抽采时瓦斯更容易抽放 不同水力冲孔卸煤量有效抽采半径考察考察抽采半径方法较多一般有理论计算法、数值模拟法、现场直接测定法 根据大平煤矿现场施工情况选取压降法考
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