水力割缝钻孔喷孔机制及割缝方式的影响

为有效治理水力割缝钻孔喷孔现象,系统分析了喷孔发动机理,提出"强水快割"和"细水慢割"2种水力割缝方式,通过FLAC3D数值模拟和现场工程实践,着重研究了不同割缝方式对喷孔的影响。结果表明:"强水快割式"水力割缝快速、剧烈地破坏大范围高应力煤体,引起的煤体力学参数和位移变化均比"细水慢割"式大,试验现场大量煤和瓦斯从孔口喷出。最后权衡煤体消突和喷孔可控2个方面,确定15 MPa、160 r/min为试验矿井最佳割缝水压和钻机钻速。

基于高压射流割缝技术的单一低透煤层瓦斯治理

为解决单一低透煤层瓦斯治理技术难题，构建了基于高压射流割缝的单一低透煤层瓦斯治理技术体系，分析了不同高压射流割缝方式的增透机制和适用条件，确定了割缝的合理高度、深度和出煤量，提出了可破除“孤岛效应”的网络化布孔方式。现场应用了割缝预抽煤巷条带煤层瓦斯技术、割缝预抽回采区域煤层瓦斯技术和割缝预抽石门揭煤区域煤层瓦斯技术，单孔瓦斯抽采影响半径增大2．0～4．3倍，预抽钻孔数量减少36％一44％，取得了显著的瓦斯治理效果。