高压水射流割缝技术卸压增透机理及应用研究
2020-08-07李岩
山东煤炭科技 2020年7期
李 岩
(潞安集团余吾煤业有限公司,山西 长治 046103)
井下煤田的开采常常伴随有瓦斯动力灾害的发生,这是因为煤层内赋存有游离状态和吸附状态的瓦斯。当煤层埋深较大或者透气性较差,且煤层内瓦斯赋存量较高的情况下,大量积聚在煤层内的瓦斯对煤炭资源的开采造成了严重的困扰。针对煤层瓦斯的治理,主要以抽采为主,而为了提高瓦斯的抽采效率,提高煤层的卸压增透性能就显得尤为关键。传统的机械钻孔存在打钻孔径较小、机械磨损严重且可能产生火花等不利因素,本文提出了采用高压水射流割缝技术对煤体进行卸压增透,进而提高后续瓦斯的抽采效率。
1 工程地质概况
潞安集团余吾煤业所开采的井田范围坐落于山西长治屯留县境内,井田内主采3 号煤层。该主采煤层平均厚度为6.0m,煤层平均倾角为3°,属于近水平厚煤层开采,采用综采放顶煤开采工艺。余吾煤业经具有相关资质单位鉴定为高瓦斯矿井,3 号煤层原始瓦斯含量为10.05m3/t,瓦斯压力为0.5MPa,透气性系数为0.912。为有效治理瓦斯,必须针对未开采工作面提前进行瓦斯预抽采,来降低煤层赋存瓦斯量,为后续工作面的安全高效开采提供基础保障。
本文选取余吾煤业北风井西翼采区内的N2205工作面为工业性试验地点,其接续工作面为西侧紧邻的N2203 工作面,需提前对采掘空间周围一定范围内的煤体进行瓦斯预抽采。由于N2205 工作面主采3 号煤层下方为赋存稳定的砂岩~粉砂质泥岩,因此在N2205 工作面下方10m 位置处掘进底板岩层巷道,对N2203 回风平巷两侧的煤体进行穿层钻孔瓦斯预抽采处理。……
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