本煤層分段水力造穴的基本原理是什么?
1.本煤層分段水力造穴以高壓水作為破煤介質(zhì),通過鉆孔對(duì)孔周煤層進(jìn)行分段沖孔、破碎煤體、擴(kuò)大孔徑,進(jìn)而在鉆孔上形成若干以鉆孔為中心的隔段洞穴,從而釋放鉆孔周圍應(yīng)力及瓦斯壓力,提高煤層透氣性、促進(jìn)瓦斯抽采效率。
2.該技術(shù)主要用于松軟或中硬煤層卸壓增透,采用10~20 MPa的射流壓力,即可依靠較大的流量有效沖擊煤層制造洞穴。
3.水力沖孔造穴過程中,高壓水射流沖擊鉆孔壁,在沖擊動(dòng)能、地應(yīng)力及瓦斯壓力聯(lián)合作用下,孔周煤體發(fā)生破碎垮落,碎煤與瓦斯隨回水外排,進(jìn)而在鉆孔基礎(chǔ)上形成大直徑洞穴。
4.洞穴的產(chǎn)生破壞了周圍煤層的應(yīng)力平衡,引起應(yīng)力集中向孔周煤層深部轉(zhuǎn)移,降低了洞穴周圍煤體應(yīng)力,煤層得到卸壓。
5.在地應(yīng)力作用下,孔周煤體產(chǎn)生膨脹變形,煤體內(nèi)的閉合孔、裂隙重新張開,不同孔、裂隙結(jié)構(gòu)之間延伸、貫通,擴(kuò)大了瓦斯運(yùn)移通道,增加了煤層透氣性。
6.洞穴增大了煤層暴露面積,煤體卸壓引起煤層瓦斯快速解吸,并通過裂隙網(wǎng)絡(luò)排出更多煤層實(shí)施本煤層分段水力造穴的抽采鉆孔(簡稱“本煤層分段水力造穴鉆孔”)通過卸壓、增透、促排等效應(yīng),可以有效提高瓦斯抽采效率和瓦斯抽采量,減少礦井瓦斯災(zāi)害的威脅。
參考文獻(xiàn):
本煤層分段水力造穴鉆孔抽采半徑考察試驗(yàn)研究www.chinacaj.net/i,2,437795,0.html

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