深孔预裂爆破结合巷旁抽放瓦斯：煤巷快速掘进的新策略

在当前的煤炭开采行业中，低透气性高瓦斯突出是影响煤巷安全快速掘进的关键难题。传统的瓦斯防治措施往往无法有效兼顾生产效率和安全，这限制了煤矿的生产力。针对这一问题，本文提出了创新的解决方案，即采用深孔预裂控制松动爆破技术，配合巷旁走向钻孔进行瓦斯抽放。 首先，通过对高瓦斯低透气煤层的基本参数，如瓦斯自然排放半径、抽放半径、瓦斯放散指数、煤的坚固系数以及巷道周围松动范围的深入研究，理论分析和数值计算相结合，为爆破技术的优化提供了数据支持。作者利用ANSYS软件的强大有限元分析功能，系统地探讨了爆破孔与导向孔之间的应力分布、孔距、孔径和装药耦合系数等因素对卸压增透效果的影响。 接着，通过六点差分法构建的有限差分方程，结合钻孔瓦斯流动模型的计算软件，模拟了抽放钻孔附近煤层的瓦斯流动情况，以及瓦斯压力随孔壁距离和抽放时间的变化，从而为深孔松动预裂爆破的实施提供了精确的监测依据。这种方法强调了先卸压增透以提高煤层透气性，再进行瓦斯抽放的策略，形成了一种边抽边掘、预防为主的瓦斯治理模式。 这种新型的防治体系不仅提高了煤巷的掘进速度，确保了安全生产，还带来了显著的社会经济效益。通过在西山煤电股份公司镇城底矿的实际应用，这套深孔松动预裂爆破施工工艺和安全技术措施得到了有效的验证，为其他类似矿井处理低透气性高瓦斯突出问题提供了宝贵的参考和实践经验。 总结来说，本文的核心贡献在于提出了一种高效且经济的瓦斯防治策略，通过深孔预裂控制爆破与走向钻孔抽放的组合，实现了煤巷安全快速掘进，对于提升煤炭开采行业的整体技术水平和安全生产水平具有重要意义。