煤层水力割缝转速对切割半径影响规律研究

针对煤层水力割缝卸压增透时喷嘴旋转参数的确定问题,通过实验室相似模拟实验,分析了不同转速下半径与时间的关系,建立割缝深度模型,得到钻杆的速度与切缝的时间和切削半径之间的关系近似为指数,并且已经进行了现场实验以验证结果。最后在平宝煤业进行转速控制前后现场对比实验,结果表明：实行转速控制的割缝半径是传统割缝的1.5倍,石门揭煤钻孔数量减少43.8%,揭煤时间缩短27.4%,显著提高了工效,揭示了煤层水力割缝转速对切割半径影响规律。     

高压水力割缝石门揭煤试验研究

高压水力割缝是提高石门揭煤效率行之有效的方法。介绍了在逢春煤矿运用高压水力割缝石门揭煤的试验,通过各种数据比较以及最终效果检验,研究得出高压水力割缝能在短时间内起到防突的效果,有利于矿井安全生产和采掘工作面接续。     

水力割缝增透技术在石门揭煤中的应用

石门揭穿突出煤层具有突出强度大、密度大、对矿井安全生产造成严重威胁的特点,为保证安全高效地实现石门揭穿突出煤层,通过在白龙山煤矿一井一采区下部车场石门揭C7+8突出煤层施工瓦斯预抽钻孔期间,对部分钻孔采取水力割缝增透技术措施,大大提高煤层透气性,在提高抽采效果的同时降低煤层瓦斯压力和瓦斯含量、缩短石门揭煤工期,实现安全高效揭煤的目的。试验结果表明:采取水力割缝增透措施后,单孔平均抽采浓度24.7%,最高78.6%,较普通工艺钻孔提高8.2倍;日抽采瓦斯纯量最高1713.6m~3,较普通工艺钻孔提高6倍;采用水力割缝增透工艺的石门揭煤区域预抽时间提前60%。     

超高压水力割缝在低透气性煤层抽采瓦斯中的应用

为解决低透气性煤层抽采瓦斯的难题,群力煤矿引进超高压水力割缝成套技术及装备,对矿井运输石门C7、C6、C5煤层揭煤区域开展超高压水力割缝增透试验.实践结果表明,该技术增加了低透气煤层的可抽性,提高了煤层瓦斯抽采量,缩短了突出煤层瓦斯抽采达标时间,缩短了突出煤层石门揭煤时间,达到了突出煤层安全、快速揭煤的目的,加快了群力煤矿矿井建设进度.     

高压水力割缝在快速石门揭煤中的应用研究

针对新维煤矿的地质条件,提出了高压水力割缝提高石门揭煤过程中瓦斯抽放量的方法,设计了水力割缝技术施工方案,并进行了卸压增透效果的跟踪考察。研究结果表明,在新维煤矿设计的水力割缝钻孔位置合理,措施实施后直接扰动煤体直径提高9倍以上,直接扰动煤体体积提高68倍以上,显著减少措施工程量且钻孔的瓦斯总平均单孔纯流量达到13.7 L/min,有效扩大了煤体的卸压区域,提高了煤体中瓦斯的渗流,大大降低了石门揭煤过程中的突出危险性。     

水力割缝增透技术在近距离煤层群石门揭煤中的应用

水力割缝技术利用高压水射流对煤体进行切割冲刷,改变钻孔周边煤体应力分布扩大裂隙,实现对煤体的卸压增透。针对白龙山煤矿瓦斯治理难度较大的问题,以白龙山煤矿一井一号回风斜井为例,采用水力割缝增透技术,通过适当配置割缝增透设备,合理布设水力割缝钻孔,取得良好的应用效果,单孔出煤量和单元抽采浓度等指标提升明显,在巷道揭煤过程中实现了“零超限、零漏顶、零突出”的目标。     

水力割缝在石门揭煤预抽煤层瓦斯区域防突措施中的应用

通过在贵州某矿1114工作面回风石门揭煤施工瓦斯预抽钻孔过程中,对部分钻孔实施交叉式水力割缝增透措施,大大增加了煤层的透气性,提高了抽放效果,不但有效地降低了煤层瓦斯含量,而且缩短了石门揭煤时间,达到快速安全揭煤的目的。实践证明,在预抽时间相同的情况下,抽放效果提高1倍多;在抽放效果相同的情况下,预抽时间缩短了3/4。     

压降法测试水力割缝有效影响半径应用分析

水力割缝有效影响半径是确定水力割缝钻孔布置参数以及评价卸压增透效果的重要依据,本文针对压降法测定水力割缝有效影响半径的原理及方法进行了探讨研究,并将该方法应用于平煤八矿进行现场测试.结果表明,压降法测定水力割缝有效影响半径是一种行之有效的方法,对突出煤层实施水力割缝卸压增透、提高瓦斯抽采效果具有重要意义.     

突出煤层水力割缝的参数优化研究

水力割缝是一项能够有效提高煤层透气性的本煤层渗透性改性技术。改性效果与水力割缝的施工工艺参数紧密相关,其中割缝的射流压力、高压水泵的排水量,以及割缝速度是最基本的参数。以工业性试验为基础研究了割缝的射流压力和割缝速度对抽放效果之间的关系。研究表明:最佳的射流压力为50~60 MPa;最佳的割缝速度以0.5~1.0 m/min为宜。     

水力割缝空间分布模式对煤层卸压增透的作用规律

水力割缝技术是实现煤层卸压增透的有效手段,目前由水力割缝技术形成的致裂裂缝空间分布模式对煤层卸压增透的作用规律尚不明确。本文采用颗粒流模拟方法(PFC2D)对内含不同角度单缝及不同空间排布方式多缝的煤体开展了单轴压缩数值模拟试验,针对水力割缝周围微裂缝大量发育与连通促使煤层卸压增透的物理机制,提出了评价煤层割缝卸压增透效果的2个指标:加载过程中微裂缝显著产生时的单轴应力门限(σγ)与多条割缝的连通性。其中,σγ越低、多条割缝的连通性越强,割缝间的微裂缝越容易在低应力条件下形成并相互连通,割缝的卸压增透效果越好。模拟结果表明,单条割缝与煤体边界最大主应力方向夹角(α)呈90°时γ最小(3.2MPa);2条割缝(α为90°)排布方向与煤体边界最大主应力方向(割缝排布角β)呈45°时,水力割缝间具有最高的连通性与较低的应力门限(σγ为2.4 MPa);3条割缝(α为90°且β为45°)呈折线型交错排布模式时,割缝间的连通程度最高,且σγ较双割缝进一步降低了16.7%。通过上述模拟结果,确定了有利于煤层卸压增透的割缝最优空间分布模式,即α为90°的多条割缝以45°的排布角(β)交错分布。     

孟村煤矿煤层高压水力割缝增透技术应用

彬长矿区煤层透气性系数普遍较低,采前瓦斯抽采困难.为了增加煤层的透气性,提高煤层瓦斯预抽率,解决瓦斯灾害治理难题,孟村煤矿引进了超高压水力割缝增透技术,在401102工作面进行了高压水力割缝增透实验.结果表明,孟村煤矿高压水力割缝间距确定为10 m,水力割缝半径为0.8 m,水力割缝宽度平均为6 cm,单刀最佳割缝时长...     

超高压水力割缝在坚硬突出煤层石门揭煤预抽瓦斯防突措施中的应用

白皎煤矿开采低透气性坚硬突出煤层,石门揭煤预抽瓦斯时间一般为4～5 a,为了缩短石门揭煤时间,研发了超高压水力割缝成套设备及施工工艺,并在+300 m四号石门揭煤掘进工作面进行了工业性试验。实践表明,超高压水力割缝增透措施增加了煤层的透气性,提高了瓦斯抽采效果,使整体揭煤时间缩短近4 a,极大提高了石门揭煤速度,同时揭煤瓦斯浓度不超限,实现了安全、快速揭煤。     

水力割缝在石门揭煤预抽煤层瓦斯区域防突措施中的应用"

通过在贵州某矿1114工作面回风石门揭煤施工瓦斯预抽钻孔过程中,对部分钻孔实施交叉式水力割缝增透措施,大大增加了煤层的透气性,提高了抽放效果,不但有效地降低了煤层瓦斯含量,而且缩短了石门揭煤时间,达到快速安全揭煤的目的。实践证明,在预抽时间相同的情况下,抽放效果提高1倍多;在抽放效果相同的情况下,预抽时间缩短了3/4。     

低透气性煤层水力割缝优化方案

针对现有的水力割缝技术进行改进,?用新型开口钻头、双壁返渣钻杆、变径接头、并优化水射流喷嘴位置、钻孔布置方式,从而提高水力割缝对煤体的扰动效果,减少水力割缝施工时间,提高水力割缝抽采效果。     

煤层水力割缝系统性能瞬变特性研究

煤层水力割缝预抽采技术是防治煤与瓦斯突出这种矿井主要动力灾害的有效手段,但水力割缝系统在工况转换过程中存在瞬变现象,极易诱发煤与瓦斯突出。针对水力割缝系统在工况转换瞬变中瞬变压力和流量控制的问题,采用实验测试方法对自主研制设计的水力割缝关键装置不同喷嘴和阀芯结构参数瞬变压力和流量进行了系统测试,分析了割缝关键装置喷嘴与阀芯结构参数对瞬变压力和流量的影响规律。试验结果表明：喷嘴数量与参数对瞬变压力不产生影响,瞬变压力均为1.1 MPa,净流量呈现线性变化规律,能够利用线性变化预测瞬变压力,预测最大误差9.3%;割缝关键装置阀芯不同参数对瞬变压力影响不同,流量控制主因数为上孔口直径,试验瞬变压力不随阀芯面积改变而改变。     

SF6测定水力割缝钻孔抽采影响半径研究

为了确定彬长孟村煤矿4号低透气性煤层水力割缝钻孔的最优抽采影响半径,在401103工作面进行割缝钻孔瓦斯抽放试验,采用SF₆气体示踪法测定401103工作面瓦斯的抽放半径,分析比较不同抽放半径(4 m、5 m、6 m、7 m、8 m、9 m)下的SF₆浓度。结果表明,测试孔中SF₆气体浓度衰减较快,SF₆浓度呈现逐渐减小趋势;随钻孔间距逐渐增大,SF₆浓度呈现减小的趋势,钻孔间距增大到6 m时,SF₆浓度急剧减小,钻孔间贯通裂隙较少,SF₆气体测定抽采影响半径范围为5 m,该方法与传统压降法相比更加准确和便捷。     

松软煤层穿层钻孔水力冲孔与水力割缝卸压增透效果研究

为了找出更加适合松软低透气性突出煤层的卸压增透方法,在白坪煤矿13031底抽巷进行了水力冲孔与水力割缝卸压增透效果对比试验.试验结果表明,水力冲孔的整个施工时间比水力割缝减少了 26.7％,在整个抽采周期内水力冲孔比水力割缝的平均瓦斯抽采浓度高出16％.     

高压脉冲水射流割缝半径及影响半径的测试方法

为了更好掌握高压脉冲水射流割缝切割范围与影响范围,增强高压脉冲水射流在各煤层的适应性,获得合理的射流割缝参数,对平煤股份十矿己15煤层高压脉冲射流割缝深度及影响半径进行了测试,得出当喷嘴直径为3 mm、泵压为20 MPa、出煤量大于4 t时高压脉冲水射流割缝半径为1 m,其影响半径为4 m,为优化工作面穿层高压脉冲射流割缝钻孔的布置、进一步强化瓦斯抽采效果提供依据。     

试论水力割缝技术处理煤层瓦斯的效果

本文从理论和实践两个方面阐述了水力割缝技术处理煤层瓦斯的作用机理，从国内外试验应用这一技术后提高煤层瓦斯抽放率和防止突出的作用较好地论述了它对处理瓦斯的显著效果。在此基础上，从六个方面对水力割缝技术的效果进行了较深入的分析。同时，文中指出这一技术在处理煤瓦斯方面有着广泛的应用范围，并预示着今后具有强大的生命力。     

超高压水力割缝参数对煤体卸压影响研究及应用

为了提高瓦斯抽采效率,研究了超高压水力割缝工艺操作流程,主要为装备准备阶段、连接阶段和检查阶段。采用数值模拟软件,分析了割缝深度、割缝宽度和割缝间距等超高压水力割缝参数对煤体卸压的影响,得出了超高压水力割缝参数最优参数,分别为割缝深度1.0 m、割缝宽度0.1 m、割缝间距3.0 m,并进行了工程实践。研究表明,采用超高压水力割缝技术后,瓦斯抽采浓度和瓦斯抽采流量都得到了有效的提高。