基于水力割缝卸压的煤岩与瓦斯动力灾害防控技术
张永将
黄振飞
季飞
中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400037;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037
摘要：随着煤矿开采逐渐向深部延深,高强度开采瓦斯涌出量大,煤岩体高应力与瓦斯灾害呈相互耦合态势.针对深部矿井高强度开采面临的煤岩与瓦斯动力灾害治理难题,基于高压水射流割缝卸压原理,提出应力、瓦斯双重卸压的煤岩与瓦斯动力灾害水力化防治技术.通过理论分析与数值模拟方法,分析了超高压水射流割缝破煤机制,研究了煤层割缝卸压措施对区域内煤体应力及瓦斯的双重影响.研究结果表明:高压射流在煤层内部切割破坏了煤体完整性,减弱了煤体对上覆岩层支承能力,能有效地缓解割缝区域内应力集中;钻孔内部切割形成的缝槽改变钻孔瓦斯抽采模式,由径向流动改变为径向、轴向复合流动,使煤层瓦斯含量、压力迅速降低,超高压水力割缝技术通过应力卸压及瓦斯抽采2个方面解除了煤岩与瓦斯动力灾害发生危险.经在胡家河矿现场试验,割缝区域内平均微震事件能量下降18％、单位进尺微震能量降低37％,采用地音趋势法评估的矿压显现强烈次数下降17％,瓦斯抽采量提高4.1倍,表明超高压水力割缝技术能实现地应力及瓦斯压力双重卸压,有效解除煤岩与瓦斯动力灾害发生危险,为深部煤矿高强度安全开采提供技术保障.
关键词：煤岩与瓦斯动力灾害水力割缝应力卸压瓦斯压力
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：中煤科工集团重庆研究院有限公司一般资助项目(2020YBXM22)中煤科工集团重庆研究院有限公司一般资助项目(2020YBXM23)
论文发表日期：2021-04-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 133-141 )
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