煤层深孔聚能爆破致裂增透机理研究

针对高瓦斯低透气性煤层钻孔瓦斯抽放效率低的问题,以郑州煤炭工业（集团）有限责任公司大平煤矿为例,提出了煤层深孔聚能爆破致裂增透方法.利用爆破特殊装药结构积聚爆炸能量,驱使聚能罩侵彻煤体形成初始裂隙,并在爆生气体的二次驱动下扩大煤体断裂带范围.现场爆破试验及瓦斯抽放效果证明,煤层深孔聚能爆破裂隙有效影响半径为5~6 m,钻孔瓦斯抽放浓度平均提高200%~300%.     

低透气煤层深孔爆破预裂增透技术实践

焦作矿区主采山西组二1煤层,煤层透气性差,抽放瓦斯比较困难。为提高煤层透气性,九里山矿进行了深孔爆破预裂增透技术实践,通过对15个预裂孔及左右两帮不同距离钻孔抽放效果的考察,发现深孔爆破预裂对一定区域内的煤层起到了增透效果,可以增大钻孔抽放流量、提高抽放效果。     

祁南煤矿716底板抽放巷强化松动爆破增透试验研究

介绍了突出煤层底板抽放巷强化松动爆破增透抽放瓦斯方法试验,分析了深孔预裂爆破保护范围,利用工作面深孔爆破技术来增大煤层透气性,提高卸压瓦斯抽放效果,大大减少了突出危险性。提出了突出煤层底抽巷强化增透抽放瓦斯的新观念。     

豫西构造软煤穿层钻孔水力压裂增透技术应用

豫西矿区主采二1煤属典型三软不稳定煤层,透气性极低,属极难抽采煤层,大多矿井属单一煤层开采,不具备开采保护层条件,常规的预抽瓦斯技术虽然能解决一定的问题,但抽采效果不理想,抽采后突出危险性仍然很高,必须采取一定的卸压增透措施来提高煤层的透气性系数。为提高松软、突出煤层的瓦斯抽采效果,在大平煤矿21121底抽巷开展了底板岩巷穿层钻孔水力压裂增透技术试验。试验结果表明:水力压裂有效提高了煤层透气性,提高了矿井瓦斯抽采效果,消除了突出煤层煤巷掘进期间的突出威胁,加快了掘进速度。     

煤层深孔聚能爆破致裂增透工艺研究

针对低透气性煤层瓦斯抽放率低问题,将聚能爆破技术应用于煤层增透中,制定了聚能爆破增透工艺,并将增透工艺分为选址、打钻、装药、封孔、引爆5个步骤.在深孔聚能爆破致裂机理研究的基础上,进一步分析了煤层深孔爆破影响半径及其与装药不耦合系数的关系.以郑州大平煤矿13091工作面为例,对煤层深孔聚能爆破增透瓦斯抽放工艺技术可行性进行了验证.     

深孔聚能爆破增透技术在突出煤层中的应用研究

为有效提高低透气性煤层的瓦斯抽采率,根据深孔聚能爆破煤体致裂增透机理,结合平煤股份十矿瓦斯地质、开拓开采等实际条件,考察了聚能爆破的布孔方式、装药量、爆破次数对煤层透气性的影响。现场试验表明,深孔聚能爆破后煤层瓦斯抽采效果提升显著,为低透气性煤层降低突出危险性提供一种新途径。     

低透气性煤层深孔聚能水压爆破增透瓦斯抽采技术

针对高瓦斯低透气性煤层抽采率低、普通深孔爆破效果差的技术难题,提出了深孔聚能水压爆破增透技术,分析了深孔聚能水压爆破增透的4个关键技术:钻孔定向保直钻进、超长距离输药、双液浆固结封孔和双雷管双导爆索正向起爆。在东保卫煤矿41煤层的现场试验表明:深孔聚能水压爆破与普通深孔爆破相比,煤层透气性系数增大了4倍,瓦斯抽采率提高了15%,瓦斯压力由1.28~2.12 MPa下降到0.47~0.63 MPa,煤层瓦斯含量减少为4.8~5.8 m3/t,工作面推进度提高了45%,为提高低透气性煤层的瓦斯抽采率提供了有效的技术途径。     

深孔二次爆破增透效果的试验研究

为了研究深孔二次爆破对煤层的增透效果,采用相同爆破参数在矿井现场进行了3次爆破试验,通过对爆破后钻孔瓦斯抽放浓度的变化情况进行分析,揭示了二次爆破对煤层增透效果的影响规律。试验结果表明:二次爆破能进一步提高煤层的增透效果,但是相较第1次爆破的增透效果有所降低;在同等情况的爆破作用下,爆破后煤层的平均瓦斯抽放浓度增量随煤层初始瓦斯抽放浓度增加而呈衰减趋势。     

控制预裂爆破消突技术在高突掘进工作面的应用

针对具有严重煤与瓦斯突出危险的煤层巷道掘进过程中,煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限,掘进速度缓慢等问题,采用理论分析和现场工业性试验相结合的方法,分析了穿层深孔控制爆破技术的卸压增透和防突机理,分析了爆破前后地应力的转移、变化情况和爆破的有效影响半径,确定了巷道钻孔预裂爆破卸压技术参数和工艺,考察了穿层深孔预裂爆破的卸压增透和防突效果。研究结果表明,采用高位穿层孔深孔预裂爆破技术,增加了煤层透气性,提高了钻孔的利用率和瓦斯抽放效果;保证了煤巷的安全快速掘进。     

深孔控制水压爆破工艺技术

提高低透气性煤层的透气性是提高瓦斯抽放效果减少瓦斯灾害的关键,介绍了深孔控制水压爆破技术的机理、特点、工艺参数,在大兴矿1741(3)工作面进行了深孔控制水压爆破钻孔与普通钻孔的试验对比,试验结果表明,单孔抽采量增加了2.5倍,水压爆破增透效果明显。