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《河南理工大学》 2011年
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淮南矿区水力冲孔技术参数优化及效果考察研究

刘国俊  
【摘要】:水力冲孔是采用岩石巷道做为安全屏障,通过施工穿层钻孔,利用喷嘴的切割和高压水射流的冲击作用冲出部分煤体与瓦斯,引起钻孔周边煤岩体应力降低、裂隙伸展、扩张与贯通,使钻孔周围一定范围内煤体充分卸压增透,从而强化瓦斯抽放效果,实现采掘工作面安全快速消突与掘进的目的,是一种具有广阔应用前景的防突技术措施。针对淮南矿区煤层松软、透气性低、瓦斯含量高、瓦斯压力大的特点,特别是深部无解放层可采的低透气性突出危险性煤层掘进速度缓慢、采掘接替紧张等问题,本文以达到严重突出危险性煤层安全快速高效掘进与揭煤为目标,采用理论分析、计算机数值模拟与工业性现场试验等手段相结合的方法,分析了水力冲孔的卸压增透理论,经过现场试验,确定了适合淮南矿区典型突出煤层的水力冲孔技术参数及工艺过程,应用瓦斯压力法和瓦斯流量法对水力冲孔的有效影响半径进行了考察,其变化范围为3.5m~9.32m,通过对比水力冲孔前后瓦斯涌出量、瓦斯流量、瓦斯流量衰减系数及煤层透气性等瓦斯基础参数,分析了水力冲孔的卸压增透效果,并建立了适合淮南矿区的水力冲孔卸压增透评价指标体系。介绍了水力冲孔的消突原理,通过数值模拟软件Rockscience Phase~2,模拟了不同钻孔间距情况下,穿层水力冲孔钻孔间应力场的分布情况及卸压范围,并以顾北矿6-2煤层赋存条件为研究对象,对水力冲孔的技术参数进行了优化。对水力冲孔消突效果的有效性进行了考察,各试验矿井实施水力冲孔措施后,瓦斯抽放效果大大提高,切实消除了试验工作面的突出危险性,实现了工作面的快速安全采掘,而且掘进期间预测效检超标率低,工作环境大为改善,没有出现任何瓦斯动力现象,充分显示了其消突效果的可靠性与有效性。
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD713.34

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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