煤层瓦斯抽采爆破卸压的钻孔布置优化分析及应用

作     者：周声才 李栋 张凤舞 沈大富 周东平 郭臣业 ZHOU Shengcai;LI Dong;ZHANG Fengwu;SHEN Dafu;ZHOU Dongping;GUO Chenye

作者机构：重庆市能源投资集团重庆401121 重庆市能源投资集团科技有限责任公司重庆400060 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400030 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2013年第32卷第4期

页      面：807-813页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：重庆市自然科学基金项目(cstcjjA00002) 重庆市科技攻关项目(cstc2012gg-yyjsB90001 cstc2012gg-yyjs90001) 

主　　题：采矿工程 低透气性松软煤层 爆破卸压 钻孔间距 数值分析 应力波 

摘      要：为解决重庆地区低透气性松软煤层瓦斯抽采率低的难题,提出煤层底板预裂爆破卸压增透新技术,指出其增透过程分为爆破应力波与爆生气体共同作用形成裂隙贯通区和爆破空腔顶部煤岩体垮落形成卸压带2个阶段。借助数值模拟对不同孔距爆破应力波的动态演变规律进行研究,发现预裂爆破影响范围分为粉碎区和贯通区,其中粉碎区范围约为爆破孔直径的6倍,而贯通区的形成则主要受大直径控制孔反射形成的拉伸波作用,最终得到预裂爆破形成贯穿裂隙且保持与控制孔同高破坏区间的最优孔距为0.9 m,并将该技术应用于重庆–煤矿K4煤层底板巷预抽瓦斯工程。应用结果表明:瓦斯抽采纯量提高2.8倍,瓦斯抽采浓度提高3.75倍,而且在爆破完成20～30 d后瓦斯抽采效果明显提高。