穿层钻孔水力化卸压增透技术

低透气性煤层瓦斯抽采是我国矿井瓦斯治理的瓶颈所在。近年来水力射流技术在矿井石门揭煤、底板巷消除地应力方面有了很大的发展,因此,开展水力射流技术在本煤层强化瓦斯抽采方面的研究具有重要意义。采用水力射流扩大钻孔的直接影响范围,通过对扰动煤体的体积、表面积、单孔瓦斯抽采量、钻孔影响半径的考察,对比分析了水力射流技术和钻孔抽采技术的数据,得出钻孔直径增大11.7～19.2倍,扰动煤体体积提高3 471～6 971倍;钻孔瓦斯衰减周期延长了7～10倍;单孔抽采效果提高6～8倍。     

报废钻杆的合理利用研究

钻杆是一种与钻机配合使用,用于煤层或岩层钻孔的易消耗材料,详细分析了钻杆的报废形式,通过对可回收利用的钻杆进行了详细的力学分析,结合现场试验和计算机数值计算,提出了能够合理利用的具体技术参数。     

底抽巷可移动自卸式水力冲孔冲出煤量计量装置设计与应用

为准确计量水力冲孔冲出煤量,八矿组织设计了水力冲孔冲出煤量计量装置,并在己₁₅-15060运输巷底抽巷进行了试验。通过现场实验,发现初步设计的水力冲孔量煤装置存在煤渣拦截效率低、煤渣损失大、不易准确测量、巷道易积水等问题,对现有设备进行改进并重新设计,解决了水力冲孔量煤装置的准确性、适应性等问题,及减少作业现场积水,潮湿等现象。设备研制为水力冲孔效果评估及水力冲孔参数的优化提供重要参数。     

水力射流配合穿层钻孔抽采瓦斯技术实践

平煤股份八矿工作面掘进过程中突出危险性严重,瓦斯涌出量大,测试指标超标严重。为解决上述问题,对水力射流配合底板穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯技术进行了研究,并在八矿掘进工作面进行现场试验。试验结果表明:实施水力射流配合底板穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯后,钻孔瓦斯抽采浓度提高了1.6~4.3倍,效检指标q值和S值为临界值的18.4%、50.5%,掘进过程中回风流瓦斯浓度降低幅度约50%。     

热应力作用下有效应力对原煤渗透特性的影响

利用重庆大学自行研制的煤岩热流固耦合实验系统(THM-2),进行不同应力阶段、不同瓦斯压力和不同温度条件下的三轴加载渗流试验,探讨基于热应力作用下的有效应力对煤岩渗透率的影响。结果表明:3种应力阶段下,煤岩渗透率均随着温度的升高逐渐降低,但温度升高,渗透率的减小速率则逐渐降低;围压和轴压对煤岩的裂隙发展起到抑制阻碍作用,从而使渗透率的减小速率逐渐降低;基于热应力作用下的渗透率与有效应力关系表达式计算结果与试验结果吻合较好,可以很好的反映煤样渗透率。     

水力冲孔布孔参数对高瓦斯突出煤层卸压效果影响的研究

水力冲孔的影响范围决定着钻孔的布置,合理的布置钻孔能够显著的提升煤层渗透率,增进瓦斯高效抽采,因此探究冲孔的影响范围非常重要。文章以平顶山八矿己15煤层为试验对象,先介绍了高压水力冲孔设备,并通过Flac3D软件进行模拟,比较了不同冲孔出煤量条件下的卸压效果和钻孔之间的相互作用,其模拟数据与现场试验结果相互验证。结果表明：钻孔直径,钻孔间距影响四周煤体的卸荷情况,煤孔的孔间距理论上在5m左右,出煤量的最优范围在0.37~1t/m之间,本文的研究结果可指导钻孔的排布位置,同时为水力冲孔的工程运用提供了技术借鉴。