二氧化碳爆破深孔预裂强化增透试验研究

针对胡家河煤矿煤层具有煤与瓦斯突出危险性的事实,认真地分析了该煤矿采用二氧化碳爆破增加煤层透气性的瓦斯抽采相关参数,提出了二氧化碳爆破深孔预裂强化增透技术优化方案,优化后的瓦斯抽采钻孔孔径75 mm,孔深100 m,孔间距10 m。     

深孔预裂爆破增透试验研究

为解决瓦斯抽采的问题,对新集二矿的4煤、5煤层群进行深孔预裂爆破增透试验研究。由现场的预裂爆破增透试验结果可以得知当35~#预裂爆破后,钻场钻孔的瓦斯平均抽采纯量为0.60 m~3/min,试验后的瓦斯抽采量是爆破之前的3~4倍;整个钻场钻孔的抽采瓦斯平均浓度为2.2%,是试验之前的2~3倍。     

低透气性高瓦斯煤层深孔控制预裂爆破增透技术

为了解决低透气性高瓦斯煤层难抽采问题,运用RFPA2D数值模拟软件,建立了2种深孔控制预裂爆破力学模型,通过对模拟结果进行对比分析,得出一套适用于鹤煤八矿底板抽采的爆破参数,并进行了现场试验,爆破后煤层透气性系数平均值达到了2.23 m2/（MPa2.d）,比爆破前测定的煤层原始透气性平均值提高了近3.05倍,说明该技术可以明显提高钻孔周围煤体裂隙发育程度,煤体透气性增加,达到了提高煤层瓦斯抽采量和抽采率的目的。     

二氧化碳致裂器深孔预裂爆破煤层增透新技术

针对低透气性煤层瓦斯抽采难度大、预抽效率低的问题,研发出二氧化碳致裂器深孔预裂爆破煤层增透新技术,通过理论分析、现场试验和数值模拟研究发现:采用二氧化碳致裂器在煤层中进行深孔预裂爆破,可促进煤层孔隙系统发育,提高煤层的透气性,达到强化抽采瓦斯的目的。贝勒煤矿井下试验结果显示,致裂后钻孔瓦斯流量增大3.8~6.7倍,钻孔瓦斯流量衰减系数由0.691 1 d-1降为0.052 8 d-1,煤层透气性系数提高26倍,预裂影响半径达4.5~5.7 m,在很大程度上改善了矿井瓦斯治理的效果,降低了瓦斯治理的经济成本,确保了煤矿采掘接替和安全生产。     

高突煤层深孔预裂松动爆破技术体系及应用研究

由于煤体吸附瓦斯能力强,高瓦斯低透气性突出煤层的施工、生产中存在众多安全隐患。在调查现有研究成果和现场实践经验的基础上,提出穿层和顺层深孔预裂松动爆破这一综合增透技术。通过大量现场实际操作,检验了此局部防突措施的效果和可行性。研究表明:通过深孔预裂松动爆破技术体系的实施,煤体中裂缝增多,孔隙率提高,排出了大量的瓦斯,残余瓦斯压力降低,减少了突出的势能,达到了防止突出或降低突出强度的目的。     

深孔控制水封预裂爆破试验研究

通过现场考察深孔水封预裂爆破措施,分析了爆破措施后,工作面前方的瓦斯涌出和预测指标K1值、q值的变化情况。结果表明:深孔控制水封预裂爆破的防突机理是改变前方煤体地应力和瓦斯涌出速度共同作用的结果,确定了深孔控制水封预裂爆破钻孔的有效影响半径是2.0².5 m;实施深孔控制水封预裂爆破措施后,工作面瓦斯涌出量急剧增大,预测指标K1值最大值减小29.51%,平均值减小17.51%,预测指标有明显降低。     

深孔预裂爆破增透技术在鹤煤三矿风井揭煤中的应用

鹤煤三矿新进风立井井筒揭煤前,采用瓦斯抽放技术对突出煤层进行消突;对透气性较差的煤层,提前进行深孔预裂爆破,增加煤层透气性,提高瓦斯抽放效果,缩短抽放时间,确保井筒安全顺利地通过了突出煤层。     

深孔预裂爆破技术在突出危险掘进工作面的应用

文章以深孔预裂爆破技术理论为基础,对参数设计中的钻孔布置、爆破及工艺设备等具体参数进行了详细的分析,并结合现场进行了试验研究。结果表明:深孔预裂爆破技术的应用,在一定范围使突出煤层卸压,提高了煤层透气性,使高压瓦斯加速排放,减少了突出势能,有效防治了煤与瓦斯突出。     

深孔预裂控制爆破增透数值模拟研究

通过建立深孔预裂控制爆破力学模型,运用ANSYS软件对深孔预裂控制爆破进行数值模拟,分析模拟所得的图表,总结了深孔预裂控制爆破增透效果规律,可为矿山安全生产提供一些理论依据。     

水力冲孔与深孔预裂爆破耦合增透强化瓦斯抽采效果研究及应用

随着矿井开采深度的增加,煤层的瓦斯压力、瓦斯含量越来越大,尤其是地质条件复杂、构造应力高和透气性低的突出煤层,瓦斯灾害治理难度越来越大,瓦斯抽采效果越来越差。告成煤矿针对这些问题,提出了水力冲孔与深孔预裂爆破耦合增透综合治理瓦斯的思路。分析了水力冲孔孔洞对爆破裂隙的诱导原理,通过在25091工作面的试验,发现该技术能够显著提高煤层的透气性,增透后瓦斯抽采浓度提高了8.1倍,抽采纯流量提高了6.5倍,有效提高了瓦斯抽采率。     

卸压爆破在低透气突出煤层快速掘进中的应用

针对在高瓦斯低透气突出煤层巷道掘进过程中,瓦斯频繁超限、突出预测指标超标次数多、防突措施的钻孔工程量大、巷道掘进缓慢等问题,提出了用深孔控制爆破来释放煤体所积聚的弹性能,以扩大工作面前方煤体卸压带的范围,结合巷帮钻孔边抽边掘的措施,达到增透卸压强化抽放快速消突的目的,实现巷道安全快速掘进。     

顺槽深孔预裂爆破硬夹矸技术

针对淄博矿业集团葛亭煤矿16#煤层含有硫化铁硬夹矸的实际情况,在分析深孔预裂爆破的基本原理的基础上,提出了深孔预裂爆破的材料和工艺,并且介绍了爆破的炮眼间距、炮眼深度、装药量等基本参数。     

坚硬顶板综采面初采深孔预裂爆破技术研究

针对西曲煤矿18403工作面坚硬顶板悬空较大容易引起剧烈来压等问题,根据工作面具体条件和工程经验,工作面初采期间,采用在开切眼、端头、胶带顺槽、回风顺槽实施深孔预裂爆的方法对顶板进行弱化处理。确定了炮孔布置方案及爆破技术参数,并对胶带顺槽、回风顺槽超前30 m加强支护。     

综采工作面煤层超前深孔预裂爆破增透试验研究

基于抽采时间短的采煤工作面回采过程中存在瓦斯超限的问题,通过在原抽采孔中间布置爆破孔,采用直径为63mm的煤矿瓦斯抽采水胶药柱进行超前深孔预裂爆破增透,使得煤层透气性大大增加,取得了抽采孔瓦斯浓度提高2.2倍、流量提高5倍以上的效果。试验表明采用超前深孔预裂爆破增透技术可有效解决工作面回采期间瓦斯超限的问题。     

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。     

Effectiveness analysis of methane-drainage by deep-hole controlled pre-splitting blasting for preventing coal and gas outburst

In the study of the application effectiveness of deep-hole controlled pre-splitting blasting technology, it was found through laboratory micro test and field study on a mine in south China that under the technology, coal masses produce many irreversible cracks. After blasting, the nearer the distance from blasting hole, the larger the BET surface area and volume ratio of the infiltration pore are; they increased by 11.47% and 5.73%, respectively. The coefficient of air permeability is increased 4 times. After 3 months, the gas drainage rate was increased by 66%. In the first 15 days, the cumulative pumped gas was 1.93 times of blasting before. The average absolute gas emission decreased by 63.46%. Experimental results show that deep-hole controlled pre-splitting blasting not only prevents coal and gas outburst, but also gives good economic results. Supported by Project from National Natural Science Foundation of China(50674111); the National key Technology R&D Program in 10th Five Years Plan of China     

高应力低渗透煤层深孔爆破增透机理与效果

采用Hoek-Brown(HB)准则转化得到的等效Mohr-Coulomb(MH)准则表征煤体的本构特性,建立了高应力煤层深孔爆破的有限差分动力数值计算模型。通过数值解与理论解的对比验证了FLAC3D动力模块模拟爆炸应力波在煤岩体介质中传播规律的有效性。在爆炸应力波、爆生气体单独作用下以及两者共同作用下,对高应力煤层深孔爆破致裂增透过程进行了3种工况的动力数值模拟,通过模拟得出深埋高应力煤体深孔预裂控制爆破影响的主要因素及作用机理。     

高瓦斯低透煤层深孔预裂爆破增透数值模拟试验

深孔预裂爆破产生的应力波相互叠加,加快了两爆孔间裂纹的形成和沟通速度,有效促进卸压带的形成。以淮南矿业集团谢一矿5121工作面为例进行深孔预裂爆破试验,运用ANSYS软件进行数值模拟,并分析了爆破过程中的3个阶段,为高瓦斯低透气性煤层的安全生产提供了一个较好的解决方案。     

控制预裂爆破防治煤与瓦斯突出的研究

论述了松动爆破和控制孔的破坏机理，提出了平煤十矿掘进工作面防治煤与瓦斯松动孔和控制孔的爆破工艺参数。经现场试验，巷道月掘进进尺增加了25％。     

爆生气体对高应力低透气性煤层深孔爆破增透影响的数值模拟

考虑爆炸波和爆生气体时程荷载,采用FLAC3D有限差分动力模块,模拟了衰减规律不同的爆生气体对高应力高瓦斯低透煤层深孔爆破裂纹扩展的影响。其中,随裂纹扩展的时间和速度而衰减的爆生气体时程荷载,既作用在炮孔壁上又作用在爆生裂纹表面。研究结果表明:爆生气体在深埋高应力低透气性煤层深孔爆破致裂过程中起主要的驱动作用,煤层增透的效果随爆生气体衰减速度的降低而显著增加;高量爆生气体的低爆速炸药的研发对高应力高瓦斯低透煤层深孔爆破增透的现实意义重大。