松软煤层及砂岩顶板水力挠动卸压增透效果对比分析
2021-07-15田坤云宫伟东魏二剑张瑞林宋志敏张文勇吴小旭
煤炭学报 2021年6期
田坤云,宫伟东,2,魏二剑,张瑞林,4,宋志敏,4,张文勇,李 冰,吴小旭
(1.河南工程学院 资源与安全工程学院,河南 郑州 451191; 2.中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院,北京 100083; 3.武汉科技大学 资源与环境工程学院,湖北 武汉 430081; 4.河南理工大学 安全科学与工程学院,河南 焦作 454000; 5.登封市仟祥煤业有限责任公司,河南 登封 452470)
低渗煤层瓦斯抽采为制约矿井安全生产的主要因素之一[1]。有效提高煤层透气性,扩大抽放钻孔影响范围,最终提高煤层瓦斯抽采效果是瓦斯治理的关键[2]。水力挠动对煤层进行卸压增透是实现这一难题的主要措施之一[3-4]。矿井水力挠动作用对象多为煤体,相关研究成果均表明[5-9]:高压水挠动后,未受地质构造破坏或破坏程度较轻的坚硬煤体内部能够产生贯通性较好的裂隙,瓦斯渗流通道得以连通,负压作用下,理想的瓦斯抽放效果能够实现;相反,受地质构造破坏严重的松软煤体挠动后内部不能产生新的裂隙,甚至原有裂隙被煤泥封堵,瓦斯渗流通道被阻断,抽放效果大大降低。水力挠动在不少矿井未取得预期卸压增透效果的主要原因在于没有预先掌握挠动对象对该措施的适用性[10-13]。仅盲目照搬煤体水力挠动卸压增透的成功经验,势必造成矿井物力及财力的浪费,且易对该技术措施的作用效果产生怀疑。
针对这一问题,笔者采用模拟实验及工程实践印证相结合的研究方法对松软煤体及其顶板砂岩的水力挠动卸压增透效果进行考察。……
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