潞安矿区厚煤层水力冲孔参数优化与实践

"单一厚煤层条件下穿层钻孔水力冲孔参数优选与应用" 本文主要探讨了在潞安矿区的高瓦斯煤层中，如何优化水力冲孔技术以提升层外卸压瓦斯抽采效率。针对3~#（即>K）煤层的特点，研究者通过对比分析不同冲孔煤量下的抽采效果，确定了水力冲孔的适宜煤量为0.15吨/米。此外，结合具体的施工工艺和地质条件，他们进一步优选出了在这一煤量下的最佳冲孔参数，即冲孔压力12兆帕(MPa)和冲孔时间15分钟/米。 水力冲孔是一种煤层裂隙改造技术，它利用高压水流冲击煤体，创建并扩大煤层内的裂缝，以提高瓦斯的渗透性和抽采效率。这种技术在其他矿区如两淮和西南地区已得到广泛应用，但在潞安矿区的单一厚煤层环境下，其应用实例相对较少。由于该矿区的煤层具有微孔隙发育、吸附性强、渗透率低的特性，因此需要特别针对这些特点来定制有效的水力冲孔方案。 文章提到的余吾煤业作为潞安集团的一个高瓦斯矿井，面临着瓦斯治理的严峻挑战。矿井的年生产能力高达9万万吨，而绝对瓦斯涌出量达到了惊人的数字。为了改善这种情况，余吾煤业尝试采用了底抽巷穿层钻孔技术，结合水力冲孔来提升抽采效率。底抽巷布置在煤层下方，通过穿层钻孔实现对煤层的瓦斯预抽。 在实际研究过程中，研究人员发现冲孔煤量对抽采效果有显著影响。经过对比实验，他们认为冲孔煤量在0.15吨/米时，能有效提高瓦斯抽采效果。同时，考虑到施工的可行性和地质稳定性，最优的冲孔压力设定在12 MPa，这可以确保在不破坏钻孔结构的前提下，充分打开煤层裂缝。此外，15分钟/米的冲孔时间被确认为最佳，既保证了冲孔深度，又避免了过快冲孔导致的压力损失和效率降低。 总结来说，该研究提供了一套适用于潞安矿区3~#煤层的水力冲孔技术参数，包括0.15吨/米的合理煤量、12 MPa的最佳冲孔压力和15分钟/米的最佳冲孔时间。这些参数的确定对于提高瓦斯抽采效率、减少瓦斯灾害风险、保障煤矿安全生产具有重要意义。同时，这也为类似地质条件下的煤矿提供了参考，推动了水力冲孔技术在高瓦斯厚煤层条件下的应用和发展。