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国内刊号：11-2402/TD
国际刊号：0253-2336
发布日期:
作者：张永将, 黄振飞, 季飞,
关键词：煤岩与瓦斯动力灾害, 水力割缝, 应力卸压, 瓦斯压力,
随着煤矿开采逐渐向深部延深，高强度开采瓦斯涌出量大，煤岩体高应力与瓦斯灾害呈相耦合态势。针对深部矿井高强度开采面临的煤岩与瓦斯动力灾害治理难题，基于高压水射流割缝卸压原理，提出应力、瓦斯双重卸压的煤岩与瓦斯动力灾害水力化防治技术。通过理论分析与数值模拟方法，分析了超高压水射流割缝破煤机制，研究了煤层割缝卸压措施对区域内煤体应力及瓦斯的双重影响。研究结果表明：高压射流在煤层内部切割破坏了煤体完整性，减弱了煤体对上覆岩层支承能力，能有效地缓解割缝区域内应力集中;钻孔内部切割形成的缝槽改变钻孔瓦斯抽采模式，由径向流动改变为径向、轴向复合流动，使煤层瓦斯含量、压力迅速降低，超高压水力割缝技术通过应力卸压及瓦斯抽采2 个方面解除了煤岩与瓦斯动力灾害发生危险。经在胡家河矿现场试验，割缝区域内平均微震事件能量下降18%、单位进尺微震能量降低37%，采用地音趋势法评估的矿压显现强烈次数下降17%，瓦斯抽采量提高4.1 倍，表明超高压水力割缝技术能实现地应力及瓦斯压力双重卸压，有效解除煤岩与瓦斯动力灾害发生危险，为深部煤矿高强度安全开采提供技术保障。
来源：2021年第4期
《煤炭科学技术》期刊编辑部
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