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。

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,

煤层掘进中深孔预裂控制爆破技术研究

随着经济飞速发展,煤矿开采已迎来崭新的面貌。在煤矿开采方面,低透气性突出煤层不可避免要进行巷道掘进施工。因而造成其中的瓦斯大量涌现,严重影响巷道掘进的速度和矿井的安全生产。针对这方面,深孔预裂控制爆破技术被应用到其中,发挥着关键性作用。以低透气性煤层巷道掘进为媒介,对深孔预裂控制爆破技术进行了相关的探讨。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

深孔控制水封预裂爆破试验研究

通过现场考察深孔水封预裂爆破措施，分析了爆破措施后，工作面前方的瓦斯涌出和预测指标K1值、q值的变化情况。结果表明：深孔控制水封预裂爆破的防突机理是改变前方煤体地应力和瓦斯涌出速度共同作用的结果，确定了深孔控制水封预裂爆破钻孔的有效影响半径是2．0～2．5m；实施深孔控制水封预裂爆破措施后，工作面瓦斯涌出量急剧增大，预测指标墨值最大值减小29．51％，平均值减小17．51％，预测指标有明显降低。

地下矿山工程井巷掘进爆破技术探究

掘进爆破是地下矿山工程开采的重要一环,爆破技术的应用效果直接关乎地下矿山工程井巷开采效益。因此,简单介绍了地下矿山工程井巷开采背景,以深孔控制预裂爆破技术为例,提出了地下矿山工程井巷掘进爆破技术方案,并对地下矿山工程井巷掘进爆破技术实践要点进行了进一步探究,希望为掘进爆破技术在地下矿山工程井巷中的有效应用提供一些参考。

低透气性突出煤层巷道快速掘进的试验研究

针对在低透气性突出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，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，研究了深孔预裂控制爆破技术的作用机理，阐述了深孔预裂控制爆破技术的工艺流程和巷帮钻孔的布置参数．研究表明：在低透气性突出煤层中采用深孔预裂控制爆破和巷帮钻孔边抽边掘相结合的防突措施，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，使巷帮钻孔瓦斯抽放量大幅度地提高，增大了煤体抑制突出的阻力，能有效地预防和消除在掘进过程中煤与瓦斯突出的危险性，且提高巷道掘进速度3～4倍．

瓦斯强化抽采措施的分析

根据国内外的研究与实验,目前主要的瓦斯抽采措施有:水力压裂、高压水射流扩孔、水力割缝、深孔控制预裂爆破和水力挤出等技术。对目前各种强化抽采措施进行了归纳总结与对比分析研究,对各种增透方法进行了进一步的研究,有助高效、合理地进行瓦斯治理和利用。

高瓦斯低透气性煤层强化增透抽放瓦斯技术的思考

低透气性煤层抽放瓦斯,主要采取煤层预裂控制爆破的技术。本文围绕煤层瓦斯流动规律、煤层强化增透技术两个方面展开讨论,详细分析了低透气性煤层强化增透抽放瓦斯技术的相关问题,在对煤层瓦斯流动规律和钻孔瓦斯抽放量随时间变化规律有一定掌握的基础上,能有效提高瓦斯抽放率。

本煤层瓦斯抽放效果研究

瓦斯抽放在我国一直以来都是行之有效的瓦斯治理手段,按照瓦斯来源可以分为本煤层抽放瓦斯和邻近层抽放瓦斯,但本煤层抽放瓦斯方法在透气性低的煤层效果并不理想。根据现场试验和理论分析,针对低透气性煤层,认为采用交叉钻孔预抽瓦斯前对煤体实施深孔控制预裂爆破可更好地提高本煤层瓦斯抽放效果。

浅谈煤层防突技术的具体措施

深孔控制预裂爆破技术的使用使采掘工作面抽放钻孔周围一定范围内的煤体裂隙增大,煤体透气性系数得到了大大地提高,同时提高了瓦斯抽放的总量,有效地缩短了本煤层瓦斯预抽时间,提高了月单进水平;爆破后,增大了钻孔瓦斯有效抽放半径,成倍地提高了瓦斯抽放率。从而有效地解决了高瓦斯突出煤层采掘工作面瓦斯超限与瓦斯突出的问题。