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水利冲孔造穴

水利割缝应用介绍

汇报人：乔某某瓦斯治理具体措施有：①开采解放层。在多煤层矿井中，选择一个无突出煤层或突出危险性较小的煤层作为解放层，首先开采，使上下邻近煤层卸压，从而消除突出危险。这是比较有效的区域性措施。②抽放瓦斯，降低瓦斯压力，削弱瓦斯在煤层中的作用。③水力冲孔，煤层注水，安设专门支架等措施也有一定效果。④震动性放炮诱发突出。控制振动强度，采用挡栏措施可获一定效果。瓦斯突出：瓦斯突出多发生在煤矿开采过程中，又常被叫做“煤与瓦斯突出”。

瓦斯突出是一个灾害的专用术语，是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，在煤层中形成了在地应力作用下，瓦斯释放的引力作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害。

煤与瓦斯突出，是煤矿井下含瓦斯煤岩体多以碎粉状由煤层向采掘部位急剧运动、并伴随大量瓦斯喷出的一种强烈动力过程。是极为复杂的煤矿自然灾害，严重威胁着煤矿安全生产 。高瓦斯矿井：高瓦斯矿井瓦斯含量高，一个矿井中只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。

矿井瓦斯等级划分为：

（一）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井（以下简称突出矿井）；

（二）高瓦斯矿井；

（三）瓦斯矿井。

　煤与瓦斯突出矿井是指该矿井在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出，是另一种类型的瓦斯特殊涌出的现象。它具有极大的破坏性。

他严重威胁着煤矿的安全生产。由于

煤与瓦斯突出能在一瞬间向采掘工作面空间喷出巨量煤与瓦斯流，不仅严重地摧毁巷道设施

，毁坏通风系统，而且使附近区域的井全部充满瓦斯与煤粉，造成瓦斯窒息或煤流埋人，甚

至会造成煤尘和瓦斯爆炸等严重后果。水力冲孔的背景：当前，在煤体透气性弱的矿区需进行穿层钻孔，采用普通钻进工艺施工的穿层钻孔孔内煤体暴露面较小，严重影响瓦斯抽采效果。

为了提高煤层透气性和瓦斯预抽效果，加快瓦斯抽采达标进程，水力冲孔工艺应运而生。

高压水力割缝原理是利用乳化液泵将水进行加压，通过钻杆送入切割喷嘴，再通过切割喷嘴喷出形成脉动水线切放煤层，形成缝隙，它的直径深度可达2 m，从而增加了煤层的透气通道和暴露面积，加大了煤层的透气性，加快了煤层内瓦斯的抽出，实现快速有效的消突作业。水力冲孔的概念：水力冲孔是指利用钻机打钻时喷射的水射流在突出的煤层内冲出煤炭和沼气或诱导可控制的小型突出，以造成煤体卸压，排放沼气，消除采掘突出危险的方法。对有自喷能力的煤层，用于石门揭某某是安全可靠的。适用于松软有严重突出危险的自喷煤层。

利用专门的水力切割或压裂机具，实现向钻孔内部供水进行不同方向的切割或整体的压裂，从而达到将煤体中的孔裂隙沟通，提高煤层透气性的目的水力冲孔装置示意图：水利冲孔割缝示例视频石门揭煤：石门是一条巷道，它与地面不直接相通的水平巷道，其长轴线与所探脉线直交或斜交的岩石平巷称为石门，为开采水平服务的石门称为主要石门，为采区服务的石门称为采区石门；在厚煤层内，与煤层走向直交或斜交的水平巷道，称为煤门。无直接地面出口，垂直于矿体走向，主要是在围岩内向矿体掘进的水平巷道，起联络作用，无直接探矿意义；石门揭煤是在巷道掘进过程中，遇到煤层时，揭露煤层的过程。突出煤层的煤巷掘进是突出矿井瓦斯灾害治理的重点之一.降低突出 煤层的瓦斯压力、含量,转移其承载的地应力是解决问题的关键.通过水力割缝工艺,从地应力角度入手,在煤体中利用水力割缝形成空间,人为再造裂隙和微裂 隙,使突出煤层的瓦斯得到释放,地应力得到转移.现场试验表明,水力割缝后煤巷钻孔瓦斯涌出初速度q值得到降低,瓦斯钻屑量S值明显降低,巷道月平均进尺 由80 ～ 90 m提高到90 ～ 110 m,同时由于水力割缝钻孔有效影响半径的增大,减少32.6％的钻孔施工量.煤层螺旋式水力割煤技术的工艺流程和煤体消突机 理,建立了FLAC3D数值模型,模拟分析了螺旋状缝槽周围煤体应力和位移的变化规律,并进行了现场工业性试验.结果表明:螺旋状缝槽周围煤体应力大大降 低,卸压效果显著,卸压半径约为3 m；煤体扰动范围和位移量均显著增大,径向有效影响范围可达4 m.试验现场螺旋式水力割煤技术与普通打钻相比,煤体扰动半径、扰动体积分别增大4倍、30倍左右；瓦斯浓度、流量亦大大提高,纯流量值增加约4倍,瓦斯 抽采效果好,达到煤体消突目的.

水利割缝更多的是针对于硬煤层消除地压和预应力，（高压低流） 水利割煤造穴是用于软煤加快瓦斯的排放（低压高某某）软煤--低压力大流量，硬煤--高压力小流量

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