静态膨胀生裂增透突出煤层机理及防突应用研究

针对我国低透气性突出煤层瓦斯抽放难题,提出了静态膨胀生裂技术增加突出煤层透气性系数方法。根据静态膨胀剂膨胀生裂机理,即被膨胀岩体将经历裂隙萌生、裂隙传播和裂隙扩展贯通三个过程,通过测试膨胀力得出：煤矿井下作业条件下,不同类型静态膨胀剂均能产生高达30~50MPa的膨胀力,其产生的压应力和拉应力足以裂开突出煤层及其顶底板岩体。根据对龙家山煤矿K6煤层及顶底板岩体的实验研究,论证了静态膨胀剂均能膨胀裂开煤、灰岩等矿山岩体。通过膨胀裂开突出煤层及其顶底板岩体,静态膨胀生裂技术可以显著提高石门揭煤工作面等作业地点煤层的透气性系数而防治突出。

静态膨胀生裂增透作用原理及影响因素研究

针对我国低透气性突出煤层瓦斯抽放难题,提出了静态膨胀生裂技术增加我国突出煤层透气性系数的方法。根据静态膨胀剂膨胀生裂增透作用原理：被膨胀岩体将经历裂隙萌生、裂隙传播和裂隙扩展贯通3个过程后,岩体内新生的大量裂隙能极大提高其瓦斯透气性系数。实验证明了静态膨胀剂能膨胀裂开突出煤层及其顶底板岩体,实验论证了静态膨胀剂增透突出煤层作用原理及可行性。作业温度、钻孔直径、膨胀剂浓度等因素影响静态膨胀剂的膨胀性能。煤矿井下作业环境下,4种类型静态膨胀剂产生的膨胀力均能达到30-50 MPa。通过合理布置自由面,静态膨胀剂均能膨胀裂开煤矿岩体,从而产生大量裂隙提高其瓦斯透气性系数。

静态膨胀剂在突出煤体中致裂效果的实验分析

针对静态膨胀生裂技术问题,通过参考文献的实测数据和理论推导,得出静态膨胀剂可以膨胀裂开我国突出煤层。建立实验模型测试静态膨胀剂在突出煤体中的致裂效果。此次实验测试中,水泥槽实验模型突出煤体发生了裂隙发育、裂隙传播和裂隙扩展贯通3个明显变化过程。