“三軟”煤層水力沖孔卸壓增透關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用.pdf

1、“三軟”單一突出煤層無(wú)法通過(guò)開(kāi)采保護(hù)層卸壓增透，由于其頂?shù)装鍘r體質(zhì)軟破碎、煤體結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，無(wú)法進(jìn)行水力壓裂，只能采用水力沖孔出煤、卸壓增透，實(shí)現(xiàn)快速抽采達(dá)標(biāo)。本文在對(duì)以往水力沖孔技術(shù)系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，采用一系列新型沖孔裝備，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬，提出一套適合于“三軟”煤層的快速卸壓增透技術(shù)。
　　首先，利用Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則，以高壓水射流破煤機(jī)理為基礎(chǔ)，建立水力沖孔前后鉆孔周圍應(yīng)力分布的數(shù)學(xué)模型

2、，計(jì)算鉆孔周圍卸壓區(qū)域，確定水力沖孔卸壓影響范圍。其次，針對(duì)水力沖孔后出現(xiàn)的應(yīng)力拱現(xiàn)象，引入散體力學(xué)理論分析鉆孔成拱的極限跨度；并通過(guò)直剪試驗(yàn)，研究含水率對(duì)鉆孔成拱的影響，為沖孔前后鉆孔是否成拱穩(wěn)定提供依據(jù)。據(jù)此，系統(tǒng)探討了“三軟”煤層水力沖孔卸壓增透機(jī)理。最后，采用鉆沖一體化系統(tǒng)裝置和瓦斯抽采孔水力作業(yè)機(jī)等裝備，在鄭州煤炭工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司大平煤礦和告成煤礦“三軟”煤層進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，初步提出了一套多階段、多途徑增透技術(shù)：第一