坚硬煤层超高压水割缝技术提升瓦斯抽采效率

赵固二矿坚硬煤层超高压水力割缝增透技术的应用是一篇关于煤炭开采领域的重要研究论文。针对赵固二矿特有的地质条件，该矿的煤层硬度高，透气性较差，常规的瓦斯抽采方法效果不理想，且钻孔工程量大。为解决这些问题，研究人员创新地采用了超高压水力割缝技术来提升瓦斯抽采效率。 论文基于应力波原理深入探讨了高压水射流如何通过破煤机理在坚硬煤层中形成切割缝隙。他们设计并研发了一种圆锥收敛型喷嘴，这种喷嘴特别适应于坚硬煤层，能够有效地增强射流的打击力，从而提高切割效果。此外，还开发了一种定点冲击割缝方式，旨在更精准地控制切割过程，减少对周围岩层的影响。 现场试验结果显示，在坚硬煤层条件下，采用这种技术的割缝钻孔相较于传统方法，平均单刀出煤量显著增加，约为0.18吨。割缝后的瓦斯自然涌出量显著提高，达到了普通钻孔的11.3倍，这意味着抽采纯量较传统方法提高了3.8倍。同时，新方法下的钻孔抽采有效半径增长了大约90%，这无疑大大提升了瓦斯的回收效率。 这项技术对于低渗透性坚硬煤层的瓦斯抽采难题提供了有效的解决方案。它不仅提高了抽采效率，降低了工程成本，还减少了对环境的影响。论文作者陆占金和李生舟，分别来自中煤科工集团重庆研究院有限公司和瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，他们的研究成果对于推动煤炭行业的技术革新具有重要意义。 该论文的研究成果被发表在《煤炭工程》杂志上，受到国家重点研发计划和中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项的资助。论文的关键词包括：坚硬煤层、超高压水力割缝、煤层透气性、喷嘴优化以及瓦斯抽采，这些关键词都准确反映了文章的核心内容和研究价值。这篇论文对于理解和改进煤炭开采过程中的瓦斯管理具有很高的参考价值。