复合动力灾害钻孔卸压和高效抽采一体化防治技术

煤炭科学技术
网络首发时间：2024-08-20 08:49:35

作者

张兴润潘博杰张永斌郝富昌
单位

潞安化工集团余吾煤业有限责任公司河南理工大学安全科学与工程学院
摘要

针对强矿压-高瓦斯复合动力灾害共治技术难题，以纤维素醚为基料研发了新型黏液封孔材料，实验分析了该黏液材料的膨胀性能、保水性能和渗透性能，构建了复合动力灾害钻孔卸压和高效抽采一体化防治技术体系，确定了不同条件下卸压段间距及有效抽采半径，优化了一体化钻孔技术参数，考察了该技术的卸压效果和抽采效果，实现了一孔多用及矿压与瓦斯共治。研究结果表明：新型黏液封孔材料膨胀系数为14.2%，30d的失水率仅为5%，渗透半径达到1.0m，说明该材料具有较好的膨胀和保水性能以及较远的渗透性能；将卸压孔与抽采孔合二为一，采用新型黏液材料进行封孔，并将黏液封孔段布置在应力集中区，通过“固封液、液封气”技术原理实现带压封孔，既可提高钻孔封孔质量，又能充分让压，不影响钻孔卸压效果；卸压段间距与矿压危险等级成反比，与卸压孔孔径呈正比，依据钻屑量和钻孔孔径确定了不同条件下卸压段布孔间距，并采用压差法确定了不同抽采时间钻孔有效抽采半径，综合考虑钻孔卸压半径和有效抽采半径实现钻孔一体化布置；采用表面位移观测和钻屑量指标对钻孔卸压效果进行考察，表明该技术可有效降低矿压危险等级并控制巷道围岩变形；一体化钻孔采用新型黏液材料进行封孔，瓦斯平均抽采浓度由此前的32.9%提高到64.87%，提升了1.97倍，平均瓦斯抽采纯流量也提高了1.91倍，说明钻孔卸压和高效抽采一体化技术可有效防治强矿压-高瓦斯复合动力灾害。研究成果可为复合灾害矿井安全高效生产提供技术支持。
关键词

复合动力灾害钻孔卸压高效抽采一体化技术黏液封孔材料
文章目录

0引言
1 新型黏液封孔材料研发
1.1膨胀性能及保水性能测试
1.2 渗透性能测试
2 钻孔卸压和高效抽采一体化技术
2.1 技术方案及优势
2.2 卸压孔布孔参数确定
2.3 抽采孔布孔参数确定
3 现场试验及效果考察
3.1试验地点概况
3.2 现场试验
3.3 钻孔卸压效果考察
3.4 瓦斯抽采效果考察
4.结论
引用格式

张兴润,潘博杰,张永斌,等.复合动力灾害钻孔卸压和高效抽采一体化防治技术[J/OL].煤炭科学技术,1-10[2024-08-20].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.td.20240816.1806.002.html.