高突煤层深孔预裂松动爆破技术体系及应用研究

由于煤体吸附瓦斯能力强,高瓦斯低透气性突出煤层的施工、生产中存在众多安全隐患。在调查现有研究成果和现场实践经验的基础上,提出穿层和顺层深孔预裂松动爆破这一综合增透技术。通过大量现场实际操作,检验了此局部防突措施的效果和可行性。研究表明:通过深孔预裂松动爆破技术体系的实施,煤体中裂缝增多,孔隙率提高,排出了大量的瓦斯,残余瓦斯压力降低,减少了突出的势能,达到了防止突出或降低突出强度的目的。     

中深孔松动爆破防止回采工作面突出的考察

探讨了中深孔松动的爆破防止回采工作面煤与瓦斯突出合理参数，考察了爆破效果及有效影响半径。研究表明；在合理工艺环节的配合下，该措施是一种既安全可靠，简单易行，又能提高工效和产量的防突措施。     

深孔控制卸压爆破机理和防突试验

本文提出了一种新的防止煤(岩)与瓦斯突出的局部措施——深孔控制卸压爆破。该措施克服了松动爆破与大直径钻孔两种措施的局限性,又同时具备上述两种措施的优点。本文利用应力波理论对深孔控制卸压爆破中的控制孔作用进行了理论分析;对其爆破机理进行了探讨和模型试验。通过现场防突试验证明:深孔控制卸压爆破是效果明显、工艺简单、经济技术效果好、易于推广的一种局部防突措施。     

略论深孔松动爆破防止突出

煤和瓦斯突出是矿井安全生产的一大灾害。实践证明,频繁的较大强度的煤巷掘进突出,不仅可能造成瓦斯窒息、爆炸及煤流埋人等重大事故,而且直接影响掘进速度。因此,分析和研究煤巷掘进时的煤和瓦斯突出及其防治措施,对煤矿的安全生产意义十分重大。本文对深孔松动爆破防突原理及其应用、爆破参数及工艺、爆破效果检查等做了一些分析和探讨。 一、深孔松动爆破防突原理 预防煤和瓦斯突出的主要技术措施有:开采解放层、预抽煤层瓦斯、煤层注水、水力冲孔、超前钻孔、多排钻孔、震动放炮及深孔松动爆破等。深孔松动爆破是一项较为有效的,适应性强而又易于采用的煤巷掘进局部防突措施。所谓深孔松动爆破是在进行普通放炮时,同时爆破几个7～10米以上的深炮孔,破裂与松动深部煤体,使应力集中带和高压瓦斯带移向深部,以便在工作面前方造成较长的卸压区和排放瓦斯区,从而使突出得到抑制。深孔松动爆破前后工作面应力分布如图1所示。     

低透气性煤层深孔预裂控制松动爆破防突作用分析

运用岩石断裂力学和爆炸力学理论分析了在高瓦斯低透气性有突出危险的煤层中进行深孔预裂控制松动爆破时，煤与瓦斯耦合作用爆生裂隙形成机理，得出了爆破过程中煤体贯通裂隙形成的条件及爆破孔与控制孔孔间距确定的依据。最后分析了深孔预裂控制松动爆破在防止煤与瓦斯突出中的作用。     

中深孔松动爆破防止回采工作面突出的考察

探讨了中深孔松动爆破防止回采工作面煤与瓦斯突出的合理参数，考察了爆破效果及有效影响半径。研究表明：在合理工艺环节的配合下，该措施是一种既安全可靠、简单易行，又能提高工效和产量的防突措施。     

深孔控制卸压爆破防突措施的研究

文中介绍了深孔控制卸压爆破的防突机理及在焦西矿的防突效果的试验考察。     

深孔控制预裂爆破增透试验研究

为增加煤层透气性、提高瓦斯抽采效率,试验研究了深孔控制预裂爆破技术。介绍了深孔控制预裂爆破的增透机理及效果考察方案,从钻孔瓦斯抽采量、钻孔附近煤体透气性系数、百米钻孔瓦斯流量、百米钻孔瓦斯抽采率和工作面掘进速度等方面,现场考察、比较了预裂抽放钻孔、普通顺层预抽钻孔的抽采效果,结果表明:实施深孔控制预裂爆破措施后,前12天钻孔瓦斯抽采量明显增加,煤层透气性系数增加了6.9倍,百米钻孔瓦斯流量提高了4.218倍,百米钻孔瓦斯抽采率提高了1.88倍,工作面掘进速度有了明显的提高。     

在严重突出区域的煤巷掘进中用深孔松动爆破替代超前钻孔防突的试验

针对打通二矿首采薄煤层严重突出危险区沿软分层施工超前排放钻孔突出频率高、强度大的现状，充分利用软、硬分层突出危险性差异大的特点，改为在硬分层中布置钻孔进行深孔松动爆破防治煤与瓦斯突出试验，取得了初步成效。     

深孔松动爆破提高瓦斯抽放率的应用研究

本文探讨了深孔松动爆破孔和瓦斯抽放孔的布置参数及工艺等 ,并设计了实施方案。在潘一矿的应用试验表明 ,用深孔松动爆破技术来提高低透气性煤层的瓦斯抽放效果 ,是一条很好的途径。     

深孔松动爆破在预防掘进工作面煤与瓦斯突出中的应用

介绍了在掘进工作面应用深孔松动爆破技术预防煤与瓦斯突出的实施情况,并对应用效果进行了分析。     

深孔松动爆破影响范围的考察

该文通过对深孔松动爆破影响范围实际考察后认为:在径向有效影响范围之内瓦斯均能得到很好释放,此处集中应力推移深度为2～3m;而在径向影响范围之外的集中应力推移深为1.5～2m。文章对松爆后仍然发生灾山的原因进行了分析并提出了一些相应的防治措施。     

深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术在宣东二矿的应用

针对冀中能源张家口矿业集团宣东二矿煤与瓦斯突出危险性大,煤巷掘进慢,采掘接替紧张的状况,在该矿209区域采用了深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术。结果表明:该技术对于宣东二矿防治煤与瓦斯突出、提高煤巷掘进速度(月进尺由34 m提高到70 m以上)、缓解采掘接替紧张、构建安全矿井等方面发挥了重要作用。     

深孔预裂爆破技术在井筒揭煤中的应用研究

针对淮南矿区井筒揭穿低透气性突出煤层施工周期长,很大程度上制约矿井采掘接替等问题。提出了利用深孔预裂爆破技术,增加煤体透气性,提高瓦斯抽采量,缩短井筒揭煤时间的新方法。主要研究了深孔预裂爆破煤层增透防突的作用机理,模拟分析出某矿第二副井13-1煤层的爆破松动半径为4m,优化设计了井筒揭煤钻孔布置方案;现场考察了深孔预裂爆破煤层增透后瓦斯抽采纯量较爆破前增大了4倍,提高了煤层瓦斯抽采率,从而使井筒揭13—1煤层时间缩短至32d。     

低透气性高突煤层深孔控制爆破的应用

在低透气性高突出煤层煤巷掘进过程中掘进速度缓慢，并且煤与瓦斯突出的危险性随时都可能发生。为了解决这一矛盾，提出了一种新的局部防突措施－深孔控制爆破。文章全面介绍了深孔控制爆破的机理及其施工工艺。现场试验效果证明，深孔控制爆破技术使工作面前方一定范围内煤体裂隙增大，煤体瓦斯得到有效释放，且使煤体应力分布均匀，从而降低了煤与瓦斯突出的危险，大大地提高了煤巷掘进速度。     

深孔松动爆破在防治煤与瓦斯突出中的应用

本文简单地介绍了在缓倾斜薄煤层中实施深孔松动爆破防突措施的工艺和参数;阐述了措施实施过程中几个关键问题的解决办法;介绍了措施有效影响半径的考察方法;在大量现场实测数据的基础上分析了措施的作用效果;最后对措施作了经济分析和综合评价。     

深孔控制卸压爆破防突措施在平顶山矿务局八矿的应用

深孔控制卸压爆破防突措施解决了该技术中的几个技术难题,并完善了工艺与装备。为我国防冶煤与瓦斯突出局部措施找出了一个新方法。在严重突出的平八矿成功地推广应用中取得了较好的效益。在同等突出危险条件下,比采用超前排放钻孔措施掘进速度可提高2～3倍。     

深孔松动爆破技术在防治瓦斯煤层突出中的应用

淮南矿区6煤层部分井田瓦斯含量大且煤层松软、煤体结构局部呈致密泥状,煤层顶底板坚硬,多次发生瓦斯煤层突出的动力现象,严重影响了矿井生产和安全。经采取深孔松动爆破技术后,对消除和减少瓦斯煤层突出的动力现象起到了很好的效果。     

深孔松动爆破防突技术在五凤矿的应用

该文介绍了深孔松动爆破技术在永贵五凤矿掘进工作面施工中的防突应用情况,通过实践形成了一套完整技术参数,为其他矿井的应用提供借鉴。