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基于绿塘煤矿超高压水力割缝增透试验的研究

2019-06-19杨华富

煤矿现代化 2019年4期

杨华富

(大方绿塘煤矿有限责任公司,贵州 毕节 551700)

1 工程地质条件

6中S204回风顺槽为6中S204工作面的回风巷道,煤层厚度平均3.55m,平均倾角6°,沿6中煤层倾向向上掘进,煤层底板标高处于+1800~+1900之间,地表标高为+1985~+2275m,埋深处于185~425m。6中S204回风顺槽实测煤层瓦斯含量7~15m3/t,瓦斯压力为 0.23-1.10MPa,坚固性系数 f为 0.46~0.55,瓦斯放散初速度平均为34,煤层透气性系数0.3424~1.2752,钻孔流量衰减系数为0.0112~0.0404。

2 超高压水力割缝增透技术原理

超高压水力割缝技术就是通过对水流进行加压处理,使水流能够高速的喷射而出,从而切割、冲击钻孔段的煤层,切割完的煤体会释放一定程度的应力并形成一条不连续的裂缝,在煤体内原始应力和瓦斯压力的双重作用下,煤体的破坏和破坏又会进一步加剧,在合适的条件下,甚至能够贯通相邻的钻孔,加大瓦斯流动性。水力割缝之后的钻孔内部形成的众多裂隙,有助于瓦斯的流动和释放,使得抽取瓦斯的难度会很大程度的降低,抽取效率也会增加。

3 6中S204回风顺槽现场试验钻孔

3.1 钻孔设计方案

6中S204回风顺槽煤巷条带共设计7个顺层钻孔,其中2、4、6#钻孔进行水力割缝,每隔3m割一刀,每个钻孔割缝12-13刀,其余1、3、5、7#钻孔为卸压抽采孔。其钻孔布置设计平面图如图1所示。

图1 6中S204回风顺槽煤巷条带顺层钻孔布置设计平面图

3.2 割缝钻孔排屑量统计

表1 6中S204回风顺槽的2、4、6#割缝钻孔

在 6中S204回风顺槽 H3+158-218m的 2、4、6#钻孔割缝试验过程,每个钻孔割缝12-16刀,每刀排屑量统计数据如表1所示。

3.3 割缝缝槽半径分析

试验阶段煤孔段割缝间距为3m,以2、4#割缝钻孔进行分析,割缝刀数为12-16刀,单刀割缝实际时间约3-5min,单孔割缝时间约为3小时,单孔出煤量3.8-4.2t,平均每刀割缝排屑量为0.26-0.32t。……

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