低渗透煤层金刚石串珠绳锯切割卸压增透机理及应用
李树清1
汤铸2
黄飞1
李波2
蔡康旭2
刘诚3
段蓉2
朱颜平2
杨党震2
1.湖南科技大学 南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室,湖南 湘潭 411201;湖南科技大学 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭 411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 4112012.湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 4112013.中国铁建重工集团股份有限公司,湖南长沙 410083
摘要：为探求金刚石串珠绳锯煤层割缝卸压增透机理,结合开滦矿区某矿煤层绳锯割缝的工程背景,采用相似模拟试验研究了绳锯煤层割缝缝槽上下方煤岩层裂隙、应力、位移分布特征,建立了煤样3次等压循环加卸载应力-渗透率公式,基于FLAC3D开发了煤层瓦斯渗透率计算程序,通过数值模拟分析了绳锯切割过程中缝槽上方煤层渗透率分布特征及演化规律,研发了金刚石串珠绳锯煤层割缝系统及工艺,开展了大范围连续煤层割缝试验.研究表明:金刚石串珠绳锯切割煤层形成缝槽后,在上方形成较小范围的断裂带和弯曲下沉带,在缝槽上下方煤体中形成了应力降低区,该区内随着远离缝槽其应力变化幅度减小;金刚石串珠绳锯割缝缝槽上方形成了一定范围的增透区,其分布特征是起割位置附近和收割位置附近渗透率提高幅度大,中间部分由于应力恢复的影响煤体渗透率提高幅度较小;缝槽上方区域的渗透率随着至缝槽距离的增加而逐渐降低,达到某一阈值后,割缝对提高煤体渗透率将失去作用;金刚石串珠绳锯煤层割缝效率约80 m2/h,工作效率和连续割缝范围均大于水力化割缝措施.
关键词：金刚石串珠绳锯煤层割缝卸压增透绳锯切割应力-渗透率
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51974121)湖南省自然科学基金(2019JJ40083)
论文发表日期：2021-05-25
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：8( 83-90 )
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