穿层钻割技术在煤层卸压增透中的应用研究

"穿层钻割一体化卸压增透技术是一种旨在提高煤层透气性和瓦斯抽放效率的技术手段。该技术通过分析煤体应力变化，采用FLAC软件进行数值模拟，探讨不同布孔方式（5m和10m）对整体卸压效果的影响。研究发现，10m布孔方式虽然卸压强度较低，但其卸压范围更广，单孔利用率和有效影响范围更大，尤其适合开采前期的瓦斯预抽。实际应用表明，增大间排距至10m可显著提高单孔瓦斯流量，并缩短预抽时间，对确保煤矿安全高效开采起到关键作用。" 文章详细介绍了穿层钻割一体化技术的背景和意义。目前，我国煤层透气性差，且随着开采深度增加，地应力升高，进一步降低了透气性，导致传统钻孔抽放方法效率低下。为解决这一问题，穿层钻割一体化技术引入高压水力射流割缝，以增强单个钻孔的效果，提升高瓦斯低透气性煤层的抽放率。 作者运用FLAC软件，选择摩尔-库伦模型进行数值模拟，以芦岭煤矿的现场条件为依据，研究不同布孔间距（5m和10m）下的煤体应力变化。结果显示，10m布孔方式虽降低卸压强度，但其优点在于扩大了卸压范围，提高了单孔效率，对于瓦斯预抽阶段尤其有益。实际操作中，这一改进使得单孔瓦斯流量提升3-6倍，预抽时间缩短一半，满足了开采条件，对煤矿安全产生了积极影响。 此外，文章还列举了模型参数，包括采用的摩尔-库伦模型的破坏包络线和材料属性，这些参数的选取是为了确保研究的普遍适用性。通过这样的数值分析，作者能够优化钻孔布局，确定最佳的钻孔距离和数量，以实现最有效的卸压增透效果。 穿层钻割一体化卸压增透技术结合数值分析，为解决高瓦斯低透气性煤层的开采难题提供了一种创新且实用的解决方案，有助于提升煤矿安全生产水平。