复合动力灾害钻孔卸压和高效抽采一体化防治技术
张兴润1
潘博杰2
张永斌1
郝富昌2
高保彬2
席志奇2
1.潞安化工集团余吾煤业有限责任公司,山西 长治 0461002.河南理工大学安全科学与工程学院,河南 焦作 454000
摘要：针对强矿压-高瓦斯复合动力灾害共治技术难题,以纤维素醚为基料研发了新型黏液封孔材料,试验分析了该黏液材料的膨胀性能、保水性能和渗透性能,构建了复合动力灾害钻孔卸压和高效抽采一体化防治技术体系,确定了不同条件下卸压段间距及有效抽采半径,优化了一体化钻孔技术参数,考察了该技术的卸压效果和抽采效果,实现了一孔多用及矿压与瓦斯共治.研究结果表明:新型黏液封孔材料膨胀系数为 14.2%,30 d的失水率仅为 5%,渗透半径达到 1.0 m,说明该材料具有较好的膨胀和保水性能以及较远的渗透性能;将卸压孔与抽采孔合二为一,采用新型黏液材料进行封孔,并将黏液封孔段布置在应力集中区,通过"固封液、液封气"技术原理实现带压封孔,既可提高钻孔封孔质量,又能充分让压,不影响钻孔卸压效果;卸压段间距与矿压危险等级成反比,与卸压孔孔径呈正比,依据钻屑量和钻孔孔径确定了不同条件下卸压段布孔间距,并采用压差法确定了不同抽采时间钻孔有效抽采半径,综合考虑钻孔卸压半径和有效抽采半径实现钻孔一体化布置;采用表面位移观测和钻屑量指标对钻孔卸压效果进行考察,表明该技术可有效降低矿压危险等级并控制巷道围岩变形;一体化钻孔采用新型黏液材料进行封孔,瓦斯平均抽采浓度由此前的 32.9%提高到 64.87%,提升了 1.97倍,平均瓦斯抽采纯流量也提高了 1.91倍,说明钻孔卸压和高效抽采一体化技术可有效防治强矿压-高瓦斯复合动力灾害.研究成果可为复合灾害矿井安全高效生产提供技术支持.
关键词：复合动力灾害钻孔卸压高效抽采一体化技术黏液封孔材料
分类号：TD714(矿山安全与劳动保护)TD315(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52274188)
论文发表日期：2025-06-30
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( 33-41 )
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