深孔控制预裂爆破对煤体微观结构的影响

在我国南方一矿井深孔控制预裂爆破试验基础上,利用ASAP–2010型表面积及微孔快速测定仪,对距离爆破孔3.0～9.7m范围内的煤样进行微观结构分析,并结合煤层瓦斯抽放结果进行对比研究。结果表明,随着至爆破孔距离的增加,煤的Langmuir和BET比表面积近似线性减少,在9.7m处分别减小68.8%和15.26%;煤的微孔体积比和面积比先减小后增加,小孔、中孔体积比和面积比先增加后减小;煤渗透孔体积比先略有增大而后减小,在孔距3.9m处达到最大值,即26.88%。深孔控制预裂爆破后,最大瓦斯抽放量增加36%,最初15d抽放总量提高93%。深孔控制预裂爆破的适宜孔间距为10～12m。

时序控制预裂爆破参数优化及应用

针对白鹤滩水电站地下厂房的爆破开挖,为降低爆破对岩体的损伤,采用数值模拟与现场试验研究小孔径时序控制预裂爆破中,后爆孔孔间延期时间及后爆孔孔距对时序控制预裂爆破成缝的影响,从而获取合理的延期时间和最佳的后爆孔孔距。研究结果表明,孔径为42mm的时序控制预裂爆破,先爆孔孔距为35cm时,合理的起爆延期时间为75~100μs;综合考虑炸药爆炸能量利用率和成缝效果,最佳的后爆孔孔距为70cm。科学地采用时序控制预裂爆破不仅可以减小钻孔工作量与炸药用量,还能降低对岩体的损伤,可为地下厂房爆破开挖安全、高效的进行提供一条有效的途径。

深孔控制预裂爆破在高硫化氢矿井瓦斯强化抽采中的应用

针对目前在松软低透气性高瓦斯煤层的矿井瓦斯抽采中采用常规的抽采方法效果都不太理想的状况,在陕西长武亭南煤矿通过利用深孔控制预裂爆破技术,使单孔瓦斯抽采量提高了1.36倍,工作面瓦斯预抽率达到50%以上,煤层透气性系数提高了9倍。通过加强通风排水、硫化氢抽采及爆破孔注石灰浆等措施,使硫化氢得到超前治理,浓度控制在2×10-6～4×10-6以下,有效地改善了工作面的作业环境,实现了安全生产。

利用深孔控制预裂爆破强化瓦斯抽放消除回采工作面突出危险性

利用深孔控制预裂爆破可提高松软低透气性突出煤层的瓦斯抽放率,通过强化抽放对突出危险区内的回采工作面进行区域性消突,工作面突出危险消除后,煤层厚度合适,就可以采用综放采煤法,在确保安全的前提下,大大提高了生产效率和经济效益。

深孔控制预裂爆破强化抽放瓦斯技术研究与应用

针对平顶山煤业集团五矿开采的己组煤层瓦斯大、煤质软、低透气性的特点,提出采用深孔控制预裂爆破技术强化抽放瓦斯的方案,详细分析了深孔控制预裂爆破的爆破机理,根据理论分析和试验研究确定了合理的爆破工艺参数,通过工业试验及效果检验证明了深孔控制预裂爆破技术可以大大提高煤层的透气性,从而提高煤层的瓦斯抽放效率。

低透气性高瓦斯煤层深孔控制预裂爆破增透技术

为了解决低透气性高瓦斯煤层难抽采问题,运用RFPA2D数值模拟软件,建立了2种深孔控制预裂爆破力学模型,通过对模拟结果进行对比分析,得出一套适用于鹤煤八矿底板抽采的爆破参数,并进行了现场试验,爆破后煤层透气性系数平均值达到了2.23 m2/(MPa2.d),比爆破前测定的煤层原始透气性平均值提高了近3.05倍,说明该技术可以明显提高钻孔周围煤体裂隙发育程度,煤体透气性增加,达到了提高煤层瓦斯抽采量和抽采率的目的。

穿层钻孔控制预裂爆破增透技术研究

针对高瓦斯低透气性煤层存在的瓦斯抽采率低的问题,采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,建立穿层钻孔控制预裂爆破模型,设置所需参数和条件并进行模拟计算,直观地展现了爆破后裂隙的延伸状况,说明了控制孔对裂隙发展的引导作用。并将穿层钻孔预裂爆破技术应用于现场,爆破结果表明:此技术可以大幅度增加煤层中的裂隙,能够很好地改善低透气性高瓦斯煤层存在的瓦斯难以抽采的问题。

深孔控制预裂爆破增透试验研究

为增加煤层透气性、提高瓦斯抽采效率,试验研究了深孔控制预裂爆破技术。介绍了深孔控制预裂爆破的增透机理及效果考察方案,从钻孔瓦斯抽采量、钻孔附近煤体透气性系数、百米钻孔瓦斯流量、百米钻孔瓦斯抽采率和工作面掘进速度等方面,现场考察、比较了预裂抽放钻孔、普通顺层预抽钻孔的抽采效果,结果表明:实施深孔控制预裂爆破措施后,前12天钻孔瓦斯抽采量明显增加,煤层透气性系数增加了6.9倍,百米钻孔瓦斯流量提高了4.218倍,百米钻孔瓦斯抽采率提高了1.88倍,工作面掘进速度有了明显的提高。

鹤煤八矿掘进工作面控制预裂爆破技术消突效果考察

鹤壁八矿掘进工作面在实施顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯和控制预裂爆破技术相结合的措施,本文以控制预裂爆破技术的消突效果考察为重点,从煤层瓦斯含量的变化、爆破前后工作面瓦斯涌出量的变化及爆破前后顺层(巷帮)钻孔抽放效果的变化对控制预裂爆破技术的消突效果进行分析考察。

深孔控制预裂爆破快速装药工艺研究及实验应用

针对制约深孔控制预裂爆破技术推广应用的装药工序,根据矿用乳化炸药的特性,设计新型的可连接式塑料装药被筒及相应的装药工艺。为保证可连接式塑料被筒装药工艺的实施,同时设计了套管护孔技术以及利用压风封孔器的机械化封孔技术。通过在鹤煤三矿现场的工业试验,验证了可连接式塑料被筒装药工艺及其配套护孔、封孔技术在提高装药效率方面的作用。

低透气性煤层深孔控制预裂爆破技术研究

在低透气性突出煤层煤巷掘进工作面采用深孔控制预裂爆破技术后,大大提高了煤层透气性,通过抽放、排放措施,大大降低了煤层瓦斯含量和瓦斯压力,煤体应力向深部转移,消除前方突出危险性,煤巷单进水平大幅提高,月进尺由原来60 m提高到110 m,保障了采掘的正常接替。

高应力低渗透煤层预裂爆破过程中控制孔作用

在深孔控制预裂爆破增加煤体透气性过程中,控制孔所起的导向致裂作用受地应力的影响程度通过理论分析相对复杂。针对这一情况,采用数值计算方法模拟爆炸波与爆生气体在煤体内的传播致裂过程和控制孔临空面的反射叠加导向致裂过程,研究高、低地应力情况下控制孔的导向致裂增透作用。结果表明:高地应力煤层深孔预裂控制爆破时,控制孔主要起到卸压孔和抽放孔的作用,其导向致裂效应不如低地应力情况下的显著;控制孔尺寸越大,煤体爆破后控制孔周围煤体裂隙区范围越大;深孔爆破增透技术在高应力低透煤层的增透防突中仍可获得较好的增透效果。

大采深突出煤层深孔控制预裂爆破消突技术应用

针对松软、透气性差、采深大且突出危险日益严重的单一厚煤层而言,采取合适的防突措施,使煤层充分卸压增透,提高瓦斯抽采率,是煤巷掘进提高单进的关键。通过理论分析和实践证明,在松软低透气性大采深突出煤层煤巷掘进工作面进行控制预裂爆破技术是可行的,不仅可以大幅提高煤层透气性,还可以通过抽放、排放,降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力,煤体应力向深部转移,消除前方突出危险性,煤巷单进水平大幅提高,月单进由原来不足40 m提高到60 m,缓解采掘接替紧张局面,确保了矿井安全生产。

控制预裂爆破消突技术在高突掘进工作面的应用

针对具有严重煤与瓦斯突出危险的煤层巷道掘进过程中,煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限,掘进速度缓慢等问题,采用理论分析和现场工业性试验相结合的方法,分析了穿层深孔控制爆破技术的卸压增透和防突机理,分析了爆破前后地应力的转移、变化情况和爆破的有效影响半径,确定了巷道钻孔预裂爆破卸压技术参数和工艺,考察了穿层深孔预裂爆破的卸压增透和防突效果。研究结果表明,采用高位穿层孔深孔预裂爆破技术,增加了煤层透气性,提高了钻孔的利用率和瓦斯抽放效果;保证了煤巷的安全快速掘进。

深孔预裂控制爆破增透数值模拟研究

通过建立深孔预裂控制爆破力学模型,运用ANSYS软件对深孔预裂控制爆破进行数值模拟,分析模拟所得的图表,总结了深孔预裂控制爆破增透效果规律,可为矿山安全生产提供一些理论依据。

低透气性煤层深孔预裂控制松动爆破防突作用分析

运用岩石断裂力学和爆炸力学理论分析了在高瓦斯低透气性有突出危险的煤层中进行深孔预裂控制松动爆破时 ,煤与瓦斯耦合作用爆生裂隙形成机理 ,得出了爆破过程中煤体贯通裂隙形成的条件及爆破孔与控制孔孔间距确定的依据。最后分析了深孔预裂控制松动爆破在防止煤与瓦斯突出中的作用。

基于UDEC煤体深孔预裂控制爆破数值模拟研究

通过定义煤体爆破损伤本构模型,利用fish语言编写计算代码,选择高斯脉冲函数作为爆炸波输入动力荷载,设置静态边界条件和对称边界条件,划分有限差分网格,建立了UDEC煤体深孔预裂控制爆破损伤模型,分析了煤体中距炮孔不同距离处爆炸应力波传播规律以及煤体爆破损伤区的扩展过程。研究结果表明:煤体中爆炸应力波随径向裂隙的扩展呈非线性指数衰减;煤体爆破损伤的最大损伤半径为3 m,且炸药起爆至煤体损伤破坏时间很短,大约为5.11 ms;煤体深孔预裂控制爆破最优炮孔间距为6 m。

基于深孔控制预裂爆破技术的松软厚煤层瓦斯抽采效果考察

在松软、低透气性突出厚煤层中开展深孔控制预裂爆破技术试验与研究,通过合理选择快速装药、封孔与爆破工艺,使爆破试验区域内的煤体产生卸压与大量次生裂隙,有效的缓解了应力集中,煤层透气性系数大幅度增加。通过抽采控制钻孔附近煤体的瓦斯,使瓦斯含量明显下降,瓦斯预抽率较普通法抽采钻孔成倍提高,切实提高了瓦斯抽采效果。

深孔预裂控制爆破技术在低透气性煤层巷道掘进中的应用研究

针对低透气性煤层巷道掘进过程中,煤与瓦斯突出综合指标值经常超限,掘进速度缓慢等问题,提出了深孔预裂控制爆破和巷帮钻孔边抽边掘相结合的综合防突技术。研究表明,低透气性煤层巷道掘进中,采用该综合防突技术,可有效地消除激发突出的应力和煤体结构的不均匀性,提高煤体强度和煤层透气性,增大抽放钻孔瓦斯抽放量,有效地预防煤与瓦斯突出,消除突出危险性,从而使巷道掘进速度大大提高。

深部开采低渗透煤层深孔预裂控制爆破增透机理研究

由于地应力的增高,深部煤层开采面临的冲击地压频率和强度均有所增加。那么,如何解决深部开采条件下煤体的透气性和应力集中成为瓦斯治理的首要问题。在矿井中浅部开采过程中,