• 论文
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
松软煤层底板爆破致裂增透模拟试验研究及应用
  • 112
  • 作者

    高魁

  • 单位

    安徽理工大学安全科学与工程学院

  • 摘要
    针对松软煤层爆破增透钻孔施工困难,爆破增透产生的裂隙不发育且易于重新压实的现实问题,提出了在底板岩层开展爆破作业,从而达到松软煤层增透进而增加瓦斯有效抽采时间的目的。为了监测跨界面应力波传播规律及煤层损伤状况,在实验室内构建了物理模型并开展了煤层底板爆破相似模拟试验。同时使用数值模拟的研究方法对煤层底板爆破过程中煤、岩体内部的损伤及裂隙的演化过程进行补充。相似模拟试验及数值模拟结果表明,松软煤层底板爆破裂纹沿爆破孔向四周岩体扩展,爆破孔位置和底板煤岩交界面以及煤层内部的破坏较为严重,产生跨界面损伤裂纹。爆炸应力波从松软煤层底板岩层传播到松软煤层时,岩体和松软煤体的交界面产生透射压缩应力波和反射拉伸应力波,透射波作用于松软煤体,使煤层裂隙增加;反射波反作用于岩体,在煤岩交界面形成交叉裂纹,使底板岩层裂隙和松软煤层裂隙贯通,有利于松软煤层的瓦斯垂向运移流动和卸压瓦斯抽采。潘一东煤矿现场应用表明,煤层底板爆破增透后瓦斯抽采纯量及其浓度快速上升,抽采纯量从0.06m3/min提高到1.46m3/min,增加了23.33倍;瓦斯浓度从爆破前的10.46%上升到45.5%左右,增加了3.25倍,并且长时间维持在较高水平。研究成果可为深部松软煤层瓦斯高效抽采提供理论基础和技术支持。
  • 关键词

    松软煤层爆破增透模拟试验爆炸应力波卸压瓦斯抽采

  • 文章目录
    0 引 言
    1 松软煤层底板爆破模拟试验分析
    1.1 试验系统
    1.2试验模型内部损伤监测
    1.3试验过程
    1.4试验结果分析
    2 爆破扰动煤岩体数值模拟分析
    2.1数值模型
    2.2 结果分析
    3 松软煤层底板爆破增透现场试验
    3.1工作面概况
    3.2 爆破增透方案
    3.3爆破效果考察
    4 结 论
  • 引用格式
    高魁.松软煤层底板爆破致裂增透模拟试验研究及应用[J/OL].煤炭科学技术:1-9[2023-09-05].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.TD.20230901.2123.001.html
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