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首页高压射流割煤技术:一种创新的冲击地压防治方法
高压射流割煤技术:一种创新的冲击地压防治方法
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更新于2024-09-03
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"窦林名等人在2013年的《煤炭科学技术》第41卷第6期中,探讨了高压射流割煤技术在防治冲击地压中的应用。他们面对采掘作业中频繁出现的冲击地压问题,提出了利用高压射流技术作为解决方案。通过FLAC2D软件进行了9组正交试验的模拟,结果显示孔间距2米、孔径300毫米的钻孔设计能有效地对煤体进行卸压。实际应用后,发现高压射流冲孔后的电磁辐射值平均降低到约20mV,显著低于冲孔前的水平。同时,SOS微震监测数据显示,冲孔期间的日总能量普遍较小,未观察到大能量事件,进一步证实了该技术的防冲效果。" 在冲击地压防治领域,高压射流割煤技术是一种创新的方法。这种技术利用高压水流切割煤体,能够在不引发大量应力集中的情况下实现煤层的破碎,从而达到卸压的目的,有效减少冲击地压的发生。文章指出,通过FLAC2D软件进行的数值模拟是优化工艺参数的关键,9组正交试验的结果为实际操作提供了理论依据。孔间距和孔径的选择直接影响着卸压效果,2米的孔间距和300毫米的孔径被证明是较优的组合。 现场应用的观测数据进一步验证了这一技术的有效性。冲孔后,电磁辐射值的显著下降表明了煤体内部应力状态的改善,这意味着冲击地压的潜在风险得到了控制。此外,SOS微震监测系统提供的数据支持了这一结论,冲孔期间微震活动的能量较低,表明没有出现可能引发冲击地压的大能量释放。 高压射流割煤技术为防治冲击地压提供了一种新的非传统手段,它结合了科学的模拟方法和实地监测,能够更安全、更有效地防止矿山开采过程中的冲击地压事故。这一研究对于提升矿井安全生产水平,保障矿工的生命安全具有重要意义,也为未来类似问题的解决提供了参考和借鉴。
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第
41
卷
第
6
期
煤
炭 科 学 技 术
Vol. 41 No. 6
2013
年
6
月
Coal Science and Technology
June 2013
高压射流割煤技术在防治冲击地压中的应用
窦
林名
1,2
,
杨
增强
1,2
,
丁
小敏
3
,
薛
建秋
1,2
,
张
军伟
1,2
( 1.
中
国矿业大学 矿业工程学院
,
江苏 徐州
221116; 2.
中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室
,
江苏 徐州
221116;
3.
华亭煤业集团有限责任公司 砚北煤矿
,
甘肃 平凉
744100)
摘 要
:
针对
采掘时期冲击地压显现频发的特点
,
采用高压射流割煤技术进行冲击地压防治
,
结合实
际条件
,
采用
FLAC
2D
软
件模拟了
9
组正交试验
,
模拟结果表 明
,
采取孔间距
2 m 、
孔径
300 mm
的施工
方案对煤体能起到较好的卸压效果
。
现场应用结果表明
:
高压射流冲孔后的电磁辐射值平均在
20
mV
左右
,
远小于冲孔前的电磁辐射值
; SOS
微震监测情况也反映出冲孔期间日总能量普遍偏小
,
无
大能量事件发生
。
关键词
:
高压射流
;
微震监测
;
电磁辐射
;
冲击地压
中图分类号
: TD324
文献标志码
: A
文章编号
: 0253 - 2336( 2013) 06 - 0010 - 04
Application of High Pressure Water Jet Coal Cutting in
Mine Pressure Bumping Prevention and Control
DOU Lin-ming
1,2
,YANG Zeng-qiang
1,2
,DING Xiao-min
3
,XUE Jian-Qiu
1. 2
,ZHANG Jun-wei
1,2
( 1. School of Mining Engineering,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116,China; 2. National Key Lab of Coal Resources and
Safety Mining,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116,China; 3. Yanbei Mine,Huating Coal Group,Pingliang 744100,China)
Abstract: According to the features of the mine pressure bumping frequency occurred during the mining and driving period,the high pres-
sure water jet coal cutting and pressure releasing technology was applied to prevent and control the mine pressure bumping. In combination
with the actual conditions,the FLAC
2D
numerical simulation software was applied to simulate nine group orthogonal experiments and the re-
sults showed that when a construction plan with a borehole space of 2 m and a borehole diameter of 300 mm was applied,the coal body
would have a pressure releasing effect. The site application results showed that after the high pressure water jet was applied to cut the bore-
hole,the electromagnetic radiation value was about 20 mV in average and was far lower than the electromagnetic radiation value before the
borehole cut. The condition of the SOS microseismic monitoring and measuring also reflected that the daily total energy value was small
generally during the borehole cut period and no high energy accident occurred.
Key words: high pressure water jet; microseismic monitoring and measuring; electromagnetic radiation;
mine pressure bumping
收
稿日期
: 2013 - 02 - 14;
责任编辑
:
杨正凯
基金项目
:
国家重点基础研究发展计划
( 973
计划
)
资助项目
( 2010CB226805)
;
国家自然科学基金和神华
集团有限公司联合资助项目
( 51174285)
;
江苏高校优势
学科建设工程资助项目
( SZBF2011 - 6 - B35)
作者简介
:
窦林名
( 1963—
) ,
男
,
青
海平安人
,
教授
,
博士生导师
,
博士
,
现任煤炭资源与安全开采国家重点实验室副主任
。E - mail:lmdou@ 126.
com
引用格式
:
窦林名
,
杨增强
,
丁小敏
,
等
.
高压射流割煤技术在防治冲击地压中的应用
[J].
煤炭科学技术
,2013,41( 6)
: 10 - 13,20.
0
引 言
随
着矿井开采规模和深度的逐年增加
,
尤其是
埋深超过
600 m
的煤层巷道
,
冲击地压发生的频率
高
,
且强度大
,
朱万成等
[1]
研究得出处于深部的岩
体内部积累了
大量的弹性应变能
,
在外部动力的扰
动下将会非常猛烈地释放出来
。
以冲击地压
、
岩爆
、
顶板大面积垮落为代表的深部开采诱发的煤岩动力
灾害事故更具突发性
,
表现出明显的非线性动力失
稳特征
[2 - 4]
。
其
中
,
冲击地压作为一种特殊的矿山
动力现象
,
已成为威胁深部煤矿开采安全的重要灾
害
[5]
。
因
其突然
、
急剧
、
猛烈的破坏特征对煤矿的
安全构成很大威胁
,
特别是随着采深的增加
,
冲击地
压问题越来越突出
[6]
。
传统的卸压方法如卸压巷
卸
压
、
钻孔卸压
、
爆破卸压等已经不能满足治理的需
求
,
需要开展新型的防冲技术研究
。
我国是较早开
01
DOI:10.13199/j.cst.2013.06.16.doulm.009
中国煤炭期刊网
www.chinacaj.net
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