陆占金，李生舟

(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400037；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400037)

钻孔抽采煤层瓦斯是消除煤层突出危险的重要措施之一[1，2]，然而我国部分矿井煤层坚硬，由于煤层硬度高，加之埋深大，地应力高，导致煤层透气性低，瓦斯抽采效果不佳，严重制约了矿井的采掘接替[3，4]。近年来，水力冲孔、水力造穴、脉冲射流等水力化措施已成为国内外研究热点，在一定煤层赋存条件下取得了相对较好的效果，随着近年技术装备的发展，水力割缝技术逐渐完善，以超高压水作为动力，对煤体进行环形切割，在煤层中形成一定宽度和深度的缝槽，伴随割缝排渣煤层原始应力得以降低，改善了煤层中瓦斯流动状态，成为解决煤层瓦斯高效抽采的有效技术途径[5，6]。

现有割缝设备工作压力基本在30～70MPa，由于其设备所能提供的射流压力低，且高压水传输过程中流量损失和压力损失较大，对于松软或中等硬度煤层具有一定卸压增透效果，但是对于坚硬煤层，破煤压力要求较高，无法对煤体产生有效冲击破坏，导致“割不深”，难以达到快速增渗的目的[7，8]。

针对赵固二矿的坚硬低透气性煤层，提出采用工作压力达到100MPa的超高压水力割缝技术对煤层增透，提高瓦斯抽采效率，为了进一步提高射流打击力度，分别研制和提出了针对坚硬煤层的收敛型射流喷嘴和定点冲击破煤割缝工艺，现场应用取得良好的效果。

1 超高压水力割缝技术破煤原理

超高压水力割缝技术是运用超高压力水射流，对煤体进行冲击切削，在煤体内形成缝槽，导通煤体自身裂隙，从而增大煤体暴露面积，增加煤层透气性[9-12]。……