基于焦作某矿煤层呈现高瓦斯含量、低渗透性、硬度高及复合煤层等特点，且不具备开采保护层条件，为了提高冲孔效果及瓦斯抽采效果；提出“松动爆破-机械造穴-水力冲孔”联合增透技术，运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对不同的钻孔间距下的裂隙扩展状态进行模拟；对装药密度、装药结构与装药量等爆破参数进行了现场考察；利用PFC2D数值模拟软件不同造穴钻孔直径下的裂隙发育范围进行模拟；对刀具开闭程度与水压的关系进行了调试。结果表明：在辅助孔的导向作用下，在两孔之间生成贯通裂隙面，且模拟出爆破孔与辅助孔最佳间距为4 m；最佳的装药结构为使用联合增透技术后“改造药仓三卷并排装药”，合理的装药密度为1.02 kg/m；通过PFC2D进行模拟确定合理的扩孔直径为500 mm；现场进行水压与刀臂张开度测试，显示当水压达到6 MPa时，造穴刀臂能完全打开；现场工业性试验实施后，与矿井常规的水力冲孔措施相对比，冲孔速度提高1.21倍；冲孔效率提高1.23倍，每米钻孔冲煤量提高1.09倍；抽采浓度初始值、60 d值、120 d值分别增加20%、14%、16%。结合数值模拟与现场工业性试验结果均证明：提出的联合增透技术能够在低透气性硬煤中能够提高冲孔效果及抽采浓度，为其他低透气性坚硬煤层的瓦斯治理提供了参考。

0 引 言
1 联合增透技术工艺装备及关键技术参数研究
1.1 “松动爆破+机械造穴+水力冲孔”增透机理
1.2 “松动爆破+机械造穴+水力冲孔”技术装备及工艺流程
1.2.1 松动爆破技术装备
1.2.2 机械造穴技术装备
1.2.3 工艺流程
1.3 关键技术参数研究
1.3.1 合理爆破孔间距的数值分析研究
1.3.2 爆破技术参数工程应用考察分析
1.3.3 不同孔径下裂隙扩展数值分析研究
1.3.4 造穴参数工程试验分析研究
2 联合增透技术工业性试验及效果分析
2.1 概 况
2.2 松动爆破钻孔窥视效果考察
2.3 冲孔效果考察
3 结论

周玉军,李振华,李嘉诚.低透气性坚硬煤层联合卸压增透关键技术研究[J/OL].煤炭科学技术,1-10[2024-09-03].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.TD.20240903.0930.001.html.