水力冲孔钻孔周围煤层透气性变化规律 被引量：84

1

作者 王凯 李波 +1 位作者 魏建平 李鹏 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第5期778-784,共7页

为了研究水力冲孔钻孔周围煤层透气性变化及分布规律，基于煤层实际赋存条件，采用压力法和含量法对水力冲孔卸压范围进行了现场试验考察。采用RFPA^2D-Flow软件模拟分析了水力冲孔钻孔周围煤体应力及透气性变化规律。结果表明：受水力... 为了研究水力冲孔钻孔周围煤层透气性变化及分布规律，基于煤层实际赋存条件，采用压力法和含量法对水力冲孔卸压范围进行了现场试验考察。采用RFPA^2D-Flow软件模拟分析了水力冲孔钻孔周围煤体应力及透气性变化规律。结果表明：受水力冲孔的影响，孔洞周围形成了半径为5．0～6．0m的卸压范围，卸压范围内应力在0．038～6．545MPa之间，在距被考察孔6．8m处，出现应力集中现象，最大主应力为15．85MPa，与现场考察结果基本一致。孔洞周围煤层透气性的分布规律与主应力变化趋势相一致。距卸压区域距离不同，煤体最大主应力不同，越靠近孔洞的区域，应力和瓦斯压力下降幅度越大，煤层透气性系数也就越大。 展开更多

关键词 水力冲孔 透气性 卸压增透 数值模拟 卸压范围

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水力冲孔技术在低透气性突出煤层瓦斯抽采中的应用 被引量：35

2

作者 任仲久 《煤炭工程》 北大核心 2019年第3期65-70,共6页

为了研究水力冲孔技术对余吾矿主采煤层的卸压增透作用,采用理论分析、室内电镜测试和现场工业性验证相结合的方法,结果表明:水力冲孔技术通过宏观裂隙和微观孔隙两个层面实现煤体的卸压增透;现场冲孔钻孔瓦斯流量衰减系数为0. 003,仅... 为了研究水力冲孔技术对余吾矿主采煤层的卸压增透作用,采用理论分析、室内电镜测试和现场工业性验证相结合的方法,结果表明:水力冲孔技术通过宏观裂隙和微观孔隙两个层面实现煤体的卸压增透;现场冲孔钻孔瓦斯流量衰减系数为0. 003,仅为普通钻孔的1/7;实施水力冲孔措施区域内,瓦斯抽采浓度明显优于普通钻孔区域内。水力冲孔技术可以有效强化煤层卸压增透效果,提高瓦斯抽采效率,保障工作面的安全生产。 展开更多

关键词 水力冲孔 低透气性 突出煤层 卸压增透 衰减系数 瓦斯抽采

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深部低透煤层水力割缝卸压增透技术研究现状及发展趋势 被引量：19

3

作者 杨慧明 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第6期147-151,共5页

中国煤矿煤层的渗透率普遍较低,瓦斯抽采难度高、抽采率低、抽采达标工程量大,深部高应力条件下瓦斯抽采难度更大。煤层卸压增透是深部低透气性煤层瓦斯灾害防治与煤层气高效开发的关键,而水射流割缝技术是煤层卸压增透的重要技术之一... 中国煤矿煤层的渗透率普遍较低,瓦斯抽采难度高、抽采率低、抽采达标工程量大,深部高应力条件下瓦斯抽采难度更大。煤层卸压增透是深部低透气性煤层瓦斯灾害防治与煤层气高效开发的关键,而水射流割缝技术是煤层卸压增透的重要技术之一。围绕水射流割缝技术研究发展,系统总结了水力割缝的卸压增透机理、强化射流方法、割缝工艺、射流割缝装备等4个方面的研究现状,分析了当前水力割缝技术在卸压增透量化机理、割缝工艺方法、增透效果评价、装备性能等方面存在的问题,并对水力割缝技术的切割增透能力、装备研发方向、推广应用前景等发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 深部煤层 透气性 水力割缝 瓦斯抽采 卸压增透 研究现状 发展趋势

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松软煤层坚硬顶板中水力压裂卸压增透技术研究 被引量：14

4

作者 田坤云 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期215-220,共6页

为了解决新安煤矿瓦斯治理难题,提高瓦斯治理水平和增强防突效果,在对该矿煤层赋存特征及煤层物理特性进行分析和研究的基础上,在井下开展了水力压裂技术措施。在14170工作面上巷顶板施工压裂钻孔以及导向钻孔来延长瓦斯抽采周期,提高... 为了解决新安煤矿瓦斯治理难题,提高瓦斯治理水平和增强防突效果,在对该矿煤层赋存特征及煤层物理特性进行分析和研究的基础上,在井下开展了水力压裂技术措施。在14170工作面上巷顶板施工压裂钻孔以及导向钻孔来延长瓦斯抽采周期,提高瓦斯抽采浓度,增加瓦斯抽采流量。现场试验表明:该技术成功地解决了钻孔利用周期短、流量衰减速度快的难题,大幅度提高了瓦斯抽采的效果,对目标煤层进行了有效地卸压增透,有效地降低了施工区域的突出危险性。 展开更多

关键词 松软煤层 坚硬顶板 水力压裂 卸压增透 瓦斯抽采

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顺层钻孔超高压水力割缝技术在强化瓦斯抽采中的应用 被引量：10

5

作者 李生舟 陆占金 《煤炭技术》 CAS 2020年第2期121-124,共4页

介绍了超高压水力割缝技术及装备、防突原理和工艺方法。现场试验结果表明:超高压水力割缝技术运用后,钻孔瓦斯抽采浓度提升1.75倍,钻孔瓦斯抽采量提高2.3倍,抽采有效半径较对比钻孔提高2.1倍,超高压水力割缝技术卸压增透效果显著。

关键词 超高压 水力割缝 卸压增透 瓦斯抽采

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低透气性煤层水力冲孔增透合理冲孔煤量的确定 被引量：7

6

作者 袁德铸 李学臣 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第9期180-182,共3页

水力冲孔是低透气性煤层普遍采用的卸压增透措施,合理确定钻孔的冲孔煤量,能够有效保证冲孔区域的瓦斯抽采浓度,加快瓦斯抽采达标速度。针对现场应用水力冲孔增透措施后瓦斯抽采方面存在的问题及对煤巷掘进产生的影响进行分析,探讨了水... 水力冲孔是低透气性煤层普遍采用的卸压增透措施,合理确定钻孔的冲孔煤量,能够有效保证冲孔区域的瓦斯抽采浓度,加快瓦斯抽采达标速度。针对现场应用水力冲孔增透措施后瓦斯抽采方面存在的问题及对煤巷掘进产生的影响进行分析,探讨了水力冲孔增透合理冲孔煤量的确定方法,进一步指导低透气性煤层瓦斯治理工作。 展开更多

关键词 低透气性煤层 卸压增透 水力冲孔 煤量 瓦斯抽采

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单一低透煤层水力冲孔卸压增透技术研究与应用 被引量：5

7

作者 杨守付 张明杰 《能源与环保》 2017年第5期179-183,共5页

为提高复杂瓦斯地质条件下煤巷掘进速度,鹤煤六矿在2141底抽巷采取普通穿层钻孔与水力冲孔钻孔协同交替布置的网格化高效抽采技术,优化钻孔设计,确定最佳冲孔压力和煤量,并采取"两堵一注"封孔工艺,提高了瓦斯抽采效果,煤巷月... 为提高复杂瓦斯地质条件下煤巷掘进速度,鹤煤六矿在2141底抽巷采取普通穿层钻孔与水力冲孔钻孔协同交替布置的网格化高效抽采技术,优化钻孔设计,确定最佳冲孔压力和煤量,并采取"两堵一注"封孔工艺,提高了瓦斯抽采效果,煤巷月均单进水平由18.6 m提高到67.0 m。结果表明,水力冲孔改变了煤体结构,煤层透气性明显增加,钻孔周围煤体充分卸压,真正消除了强突出煤层的突出危险性。 展开更多

关键词 水力冲孔 卸压增透 射流压力 等效直径 单一低透煤层

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水力冲孔增透技术在单一松软低透煤层的应用试验 被引量：1

8

作者 杜春宁 《能源与节能》 2023年第9期173-176,共4页

针对单一松软低透煤层瓦斯抽采浓度低、衰减速度快的问题,以河南平宝煤业有限公司首山一矿回采工作面为工程背景,开展了水力冲孔在低位巷穿层钻孔增透抽采中的试验。采用了现场考察的方法,对水力冲孔钻孔的布设、冲孔工艺参数和增透抽... 针对单一松软低透煤层瓦斯抽采浓度低、衰减速度快的问题,以河南平宝煤业有限公司首山一矿回采工作面为工程背景,开展了水力冲孔在低位巷穿层钻孔增透抽采中的试验。采用了现场考察的方法,对水力冲孔钻孔的布设、冲孔工艺参数和增透抽采的效果进行了考察。结果表明:水力冲孔钻孔的最大间距不应超过10m;水射流出口压力要达到3~7MPa;乳化液泵压力为10~12MPa;采用从钻孔下部煤岩交界面向上逐步缓慢回拉式的冲孔工艺;钻孔破冲出的煤量为0.7~1.5t/m时,可在钻孔煤段破冲成直径为0.8~2.6m的孔洞,为煤体形变提供了空间;水力冲孔增透后的抽放巷,日平均抽采量是仅采用穿层钻孔巷道的3.58倍。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 低透气性 单一煤层 水力冲孔 卸压增透

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水力冲/压一体化卸压增透机理研究 被引量：5

9

作者 王峰 《中州煤炭》 2014年第6期46-48,112,共4页

单一的水力压裂、水力冲孔技术存在有效利用周期短、效率低、影响范围小、容易引起局部应力集中等问题。为此,提出了冲/压一体化卸压增透技术,该技术利用水力冲孔冲出大直径空洞为煤体移动提供膨胀变形空间,同时又利用水力压裂技术迫使... 单一的水力压裂、水力冲孔技术存在有效利用周期短、效率低、影响范围小、容易引起局部应力集中等问题。为此,提出了冲/压一体化卸压增透技术,该技术利用水力冲孔冲出大直径空洞为煤体移动提供膨胀变形空间,同时又利用水力压裂技术迫使煤体运移、破碎煤体,两者的有机结合,相互补充,能够更有效地扰动煤体,降低应力集中,打破瓦斯吸附与解吸的动态平衡,可大幅度提高煤层透气性。 展开更多

关键词 水力压裂 水力冲孔 应力集中 卸压增透 冲/压一体化

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高压射流割缝卸压增透技术在单一低渗透煤层瓦斯抽采中的应用 被引量：4

10

作者 张建英 王兆丰 辛新平 《中州煤炭》 2015年第1期57-60,共4页

针对单一低渗透煤储层井下瓦斯抽采效果差的问题,提出采用高压射流割缝卸压增透技术提高煤层透气性,扩大抽采单孔有效影响范围,提高瓦斯抽采效果,缩短煤层瓦斯抽采达标时间。以焦作九里山矿15采区15071底板抽采巷为试验点进行泄压增透试... 针对单一低渗透煤储层井下瓦斯抽采效果差的问题,提出采用高压射流割缝卸压增透技术提高煤层透气性,扩大抽采单孔有效影响范围,提高瓦斯抽采效果,缩短煤层瓦斯抽采达标时间。以焦作九里山矿15采区15071底板抽采巷为试验点进行泄压增透试验,试验结果表明：实施割缝卸压增透后,抽采有效影响半径提高1.6~2.0倍,煤层的透气性系数提高24倍,抽采浓度提高2.67倍。在40 d的抽采周期内,割缝孔的抽采总量是普通孔的2.33倍;在相同的抽采条件下,抽采达标时间缩短了57.1%。 展开更多

关键词 射流割缝 卸压增透 低透煤层 瓦斯抽采

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松软煤层穿层钻孔水力压裂实验研究 被引量：4

11

作者 田坤云 张瑞林 《河南工程学院学报（自然科学版）》 2015年第1期27-32,共6页

分析了煤层水力压裂增透的原理,设计了两个穿层钻孔(一个压裂对象为构造软煤,另外一个为软煤的坚硬顶板)的压裂方案,在淮北矿业(集团)有限责任公司临焕煤矿进行了现场试验,采用压裂后钻孔瓦斯抽采浓度与流量等指标考察压裂效果.试验表明... 分析了煤层水力压裂增透的原理,设计了两个穿层钻孔(一个压裂对象为构造软煤,另外一个为软煤的坚硬顶板)的压裂方案,在淮北矿业(集团)有限责任公司临焕煤矿进行了现场试验,采用压裂后钻孔瓦斯抽采浓度与流量等指标考察压裂效果.试验表明,水力压裂对松软煤层效果甚微.针对这一问题,提出了对松软煤层的坚硬顶板进行压裂以达到对该煤层卸压增透的目的,现场结果表明松软煤层顶板压裂能大幅增加松软煤层的渗透率,增强瓦斯抽放的效果. 展开更多

关键词 水力压裂 卸压增透 软煤 顶板 机理

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井下水力压裂技术在低阶煤层中的工程实践 被引量：3

12

作者 商晶志 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第6期147-150,共4页

针对珲春矿区赋存的煤层具有低煤阶、透气性好和高瓦斯的特点,开展了水力压裂技术工业试验,对比分析了压裂区域内外高位钻孔瓦斯抽采浓度及本煤层预抽钻孔压裂前、后抽采参数、工作面瓦斯涌出量和降尘效果。试验结果表明:压裂区域内高... 针对珲春矿区赋存的煤层具有低煤阶、透气性好和高瓦斯的特点,开展了水力压裂技术工业试验,对比分析了压裂区域内外高位钻孔瓦斯抽采浓度及本煤层预抽钻孔压裂前、后抽采参数、工作面瓦斯涌出量和降尘效果。试验结果表明:压裂区域内高位钻孔抽采瓦斯浓度较压裂区外平均提高2.65倍;压裂后本煤层预抽钻孔瓦斯抽采浓度较压裂前平均提高1.83倍,流量平均提高39倍;回采工作面的瓦斯涌出量由压裂区域外的23 m^3/t降低到第1阶段压裂区域的9.82m^3/t和第2阶段压裂区域的7.51 m^3/t;压裂影响半径达20~34 m,本煤层预抽钻孔间距也大大增加。 展开更多

关键词 水力压裂技术 卸压增透 高位钻孔 本煤层预抽 煤层透气性 瓦斯涌出量 降尘 低阶煤

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赵庄煤矿低透煤层水力冲孔瓦斯治理研究 被引量：3

13

作者 吕高磊 张家宝 《能源与环保》 2017年第9期226-229,共4页

针对山西晋煤集团赵庄煤矿煤层透气性低、底抽巷穿层钻孔瓦斯抽采效率偏低难以满足预抽要求的情况,选择进行水力冲孔瓦斯增透试验研究。试验结果表明:水力冲孔后,钻孔最大出煤量16 t,平均每米段出煤量2.6 t,扩孔半径778 mm;最小的出煤量... 针对山西晋煤集团赵庄煤矿煤层透气性低、底抽巷穿层钻孔瓦斯抽采效率偏低难以满足预抽要求的情况,选择进行水力冲孔瓦斯增透试验研究。试验结果表明:水力冲孔后,钻孔最大出煤量16 t,平均每米段出煤量2.6 t,扩孔半径778 mm;最小的出煤量5.4 t,平均每米段出煤量为1.1 t,扩孔半径490 mm;经过64 d的瓦斯抽采后,冲孔钻孔较普通钻孔瓦斯抽采量提升了5~22倍,达到了卸压增透的目的。 展开更多

关键词 赵庄煤矿 低透煤层 水力冲孔 卸压增透 瓦斯治理

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红阳二矿水力冲孔增透技术研究及应用 被引量：3

14

作者 王庆国 司俊廷 +1 位作者 刘洋 李滨 《能源与环保》 2018年第8期33-36,共4页

针对红阳二矿12煤层透气性低、底抽巷穿层钻孔瓦斯抽采效率偏低难以满足预抽要求的情况,基于水力冲孔卸压增透机理,提出采用水力冲孔和普通钻孔预抽相结合的钻孔布置方式进行高效抽采。研究结果表明:水力冲孔在低透突出煤层区域瓦斯抽... 针对红阳二矿12煤层透气性低、底抽巷穿层钻孔瓦斯抽采效率偏低难以满足预抽要求的情况,基于水力冲孔卸压增透机理,提出采用水力冲孔和普通钻孔预抽相结合的钻孔布置方式进行高效抽采。研究结果表明:水力冲孔在低透突出煤层区域瓦斯抽采消突措施中应用效果显著,采取水力冲孔措施的34 d内,钻孔的平均瓦斯抽采浓度是普通钻孔的2.5倍,平均瓦斯抽采纯量是普通钻孔的4.4倍。 展开更多

关键词 低透煤层 水力冲孔 卸压增透 出煤量

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单一松软低透气性煤层井下水力压裂技术应用研究 被引量：3

15

作者 李鹏 宣德全 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第4期167-169,共3页

为了有效缓解煤矿瓦斯治理工作的压力,针对豫西煤田某矿的煤层赋存规律和瓦斯地质特征,在底板岩巷利用井下水力压裂技术进行卸压增透,提高瓦斯抽采效率。

关键词 水力压裂 卸压增透 瓦斯抽采 突出煤层

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顺和煤矿机械扩孔快速卸压增透技术研究与应用 被引量：3

16

作者 李伟 朱传杰 胡思佳 《煤炭科技》 2021年第3期135-138,共4页

为解决顺和煤矿2404工作面煤层透气性低、硬度大、施工工期长、抽采效率低等问题,在2404轨道巷底抽巷开展了机械扩孔快速卸压增透技术研究,优化了瓦斯抽采设计,提高了瓦斯抽采效率。机械扩孔在扩孔煤量上较水力冲孔增加了0.1 m^(3)/m,... 为解决顺和煤矿2404工作面煤层透气性低、硬度大、施工工期长、抽采效率低等问题,在2404轨道巷底抽巷开展了机械扩孔快速卸压增透技术研究,优化了瓦斯抽采设计,提高了瓦斯抽采效率。机械扩孔在扩孔煤量上较水力冲孔增加了0.1 m^(3)/m,同时解决了长钻孔及近水平钻孔冲孔煤量不易冲孔的难题;在施工效率上机械扩孔较水力冲孔可节约17 min/m,减少40%。因此,机械扩孔技术可以快速达到卸压增透的目的,可为我国同类煤矿解决此类问题提供参考。 展开更多

关键词 机械扩孔 卸压增透 瓦斯抽采

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水力压裂卸压增透影响半径数值模拟研究 被引量：3

17

作者 王冬辉 《中州煤炭》 2013年第2期1-3,共3页

随着开采深度的增加,辛置煤矿瓦斯涌出量显著增大。为了提高瓦斯抽采效率,拟采用水力压裂卸压增透技术。从理论上分析了水力压裂对煤层的卸压增透作用,利用RFPA模拟软件对辛置煤矿2-559回采工作面水力压裂卸压增透进行了数值模拟。研究... 随着开采深度的增加,辛置煤矿瓦斯涌出量显著增大。为了提高瓦斯抽采效率,拟采用水力压裂卸压增透技术。从理论上分析了水力压裂对煤层的卸压增透作用,利用RFPA模拟软件对辛置煤矿2-559回采工作面水力压裂卸压增透进行了数值模拟。研究表明,水力压裂主要在3个方面对煤体起到增透作用:使煤体卸压、湿润煤体和改善瓦斯抽放环境。辛置煤矿2-559回采工作面水力压裂所需压力约15 MPa,压裂半径为5～6 m,由此可以初步确定现场施工过程中水力压裂钻孔间距以不大于10 m为宜。 展开更多

关键词 水力压裂 卸压增透 影响半径 数值模拟

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煤层水力冲孔影响范围电法反演模拟研究 被引量：2

18

作者 夏善奎 刘贞堂 +3 位作者 邱黎明 杨海平 张子阳 袁世昌 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第8期1-4,9,共5页

水力冲孔是高突煤层所采用的主要防突措施之一,但对其影响范围的评价却缺乏较好的手段,电法是1种应用广泛的评价方法。介绍了水力冲孔过程煤岩体视电阻率的响应原理,建立了水力冲孔视电阻率法反演模型,利用了4种布极方式对其进行反演数... 水力冲孔是高突煤层所采用的主要防突措施之一,但对其影响范围的评价却缺乏较好的手段,电法是1种应用广泛的评价方法。介绍了水力冲孔过程煤岩体视电阻率的响应原理,建立了水力冲孔视电阻率法反演模型,利用了4种布极方式对其进行反演数值模拟并现场验证。结果表明:视电阻率法对于水力冲孔过程中的煤岩体视电阻率具有较好的响应;破碎区和渗流区的水和气体对模拟结果影响较小;4种布极方式都具有很好的横向分辨率,各反演结果中视电阻率的变化趋势具有较好的一致性;两级布极方式的探测深度最深,在水平与垂直方向上对钻孔的分辨率较高,故在水力冲孔勘探中应优先选取两级布极方式;现场测试结果验证了两级布极方式的有效性。 展开更多

关键词 水力冲孔 卸压增透 视电阻率 数值模拟 反演

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高瓦斯掘进工作面深孔控制预裂技术 被引量：2

19

作者 张羽 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第12期57-60,共4页

为降低高瓦斯掘进工作面掘进期间的突出危险性,增大煤层透气性,余吾煤业公司引进了CO2气相压裂增透消突技术,主要通过在工作面施工的压裂钻孔进行爆破增透。在原先单孔预裂的基础上,通过施工控制孔进行了控制预裂试验。试验证明,控制预... 为降低高瓦斯掘进工作面掘进期间的突出危险性,增大煤层透气性,余吾煤业公司引进了CO2气相压裂增透消突技术,主要通过在工作面施工的压裂钻孔进行爆破增透。在原先单孔预裂的基础上,通过施工控制孔进行了控制预裂试验。试验证明,控制预裂对煤层的防突指标、瓦斯涌出均匀性及钻孔瓦斯抽采量都产生了良好的效果。 展开更多

关键词 二氧化碳爆破 深孔控制预裂 卸压增透 防突

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水力冲孔煤层增透技术在余吾矿的研究与应用 被引量：2

20

作者 孙淼 《煤炭技术》 CAS 2019年第6期111-114,共4页

为了研究水力冲孔对煤体的卸压增透作用,以余吾煤矿高瓦斯地质条件为工程背景,采用理论分析、室内实验和现场工业性验证相结合的方式开展了研究。研究结果表明:水力冲孔过程主要通过宏观裂隙和微观孔隙2个层面实现对煤体的卸压增透作用... 为了研究水力冲孔对煤体的卸压增透作用,以余吾煤矿高瓦斯地质条件为工程背景,采用理论分析、室内实验和现场工业性验证相结合的方式开展了研究。研究结果表明:水力冲孔过程主要通过宏观裂隙和微观孔隙2个层面实现对煤体的卸压增透作用;现场水力冲孔效果考察试验表明冲孔钻孔的瓦斯流量衰减系数为0.003,仅为普通钻孔的1/8~1/7,且施工过冲孔措施的区域,瓦斯抽采效率和效果都明显优于普通钻孔区域。表明水力冲孔技术可以有效提高抽放效率,保证工作面的安全生产,是解决井下煤层卸压增透问题的有效手段。 展开更多

关键词 高瓦斯 水力冲孔 卸压增透 瓦斯抽采

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