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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
高压水力顺层钻割技术在冲击地压防治中的应用研究
  • 作者

    买巧利吴学松丁超陆祖军

  • 单位

    华亭煤业集团华砚煤矿

  • 摘要

    为了提高回采工作面高应力区防冲卸压效率和效果,针对煤层注水、煤体钻孔卸压、爆破卸压等传统卸压方法存在的应用缺陷,提出了运用高压水力顺层钻割技术对综放工作面冲击地压显现危险区域进行提前卸压处理方法,从理论上分析了该技术的卸压原理和可行性,在现场进行了实践应用,并用数值模拟和电磁辐射方法对卸压效果进行验证,结果表明:(1)高压水力顺层钻割技术钻孔沿工作面倾向顺煤层层理布置,以压力高于30MPa高度聚能的水射流束切割破碎煤体,形成卸压空间,同时浸润弱化煤体,钻孔由内而外形成破裂区、塑性区、弹性区,并随着塑性区及破裂区煤体变形量的不断的增加,塑性区及破裂区煤体变形、垮落,积聚的弹性能得到释放,煤岩体中的静载荷σs降低,消除冲击地压发生条件,防止冲击地压发生。(2)高压水力顺层钻割技术钻割时采用定点与反复动态相结合钻割方式,钻杆轴向与径向运动相结合,既保证钻进稳定性,又可形成多段圆盘状卸压空间和连续卸压孔洞,在煤层内可形成半径为300mm-400mm的卸压空间,出煤量可达2t-3.5t。(3)数值模拟结果显示,采用高压水力顺层钻割技术卸压后煤体内部应力值平均降幅达68.6%,电磁辐射现场监测钻孔施工前、后平均幅达60.92%,实施后巷帮应力降低区明显扩大,煤体内部应力值显著降低,卸压效果良好。 

  • 关键词

    高压水力顺层钻割技术冲击地压FLAC3D数值模拟电磁辐射卸压解危

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