提高瓦斯涌出初速度測定鉆孔深度的實驗研究及應(yīng)用.pdf

1、本文針對鉆孔瓦斯涌出初速度作為煤與瓦斯突出預(yù)測指標有時不能準確預(yù)測煤與瓦斯突出的情況，提出了深鉆孔預(yù)測技術(shù)，主要通過改變現(xiàn)有瓦斯涌出初速度測定裝備的方法來提高瓦斯涌出初速度測定鉆孔的深度，大大提高了瓦斯涌出初速度預(yù)測煤與瓦斯突出的準確性。在收集、整理和分析現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上，進行了相應(yīng)的理論分析、實驗室實驗、測定裝備的改進和現(xiàn)場試驗，得出了以下研究成果：
　　（1）構(gòu)建了鉆孔瓦斯涌出初速度測量室的氣體壓力平衡微分方程，并推導(dǎo)出了該壓

2、力的解析表達式；采用數(shù)學(xué)軟件繪制出了測量室氣體壓力隨時間的變化曲線。并在此基礎(chǔ)上分析了深鉆孔預(yù)測的可行性。
　?。?）實驗室制作了一套煤層鉆孔模擬裝置，該裝置能夠?qū)崟r觀測打完鉆孔封孔器封孔時其前方煤屑的堆積狀態(tài)和實時測量封孔器前進時所受阻力的大小。并針對不同角度的封孔器做了多組實驗，根據(jù)實驗結(jié)果，15°-20°的封孔器更有利于在模擬鉆孔中前進。
　?。?）根據(jù)實驗結(jié)果和對鉆孔深度受限原因的分析對新型鉆孔瓦斯涌出初速度測定裝備

3、進行了改進，改進后的瓦斯涌出初速測定裝備明顯的縮短了封孔器的送入時間，又降低了封孔器送入過程中的阻力，有效提高了它的測定深度。
　?。?）在開灤礦區(qū)馬家溝礦和趙各莊礦開展了煤與瓦斯突出深孔預(yù)測現(xiàn)場試驗，預(yù)測鉆孔深度達12-16m，測定鉆孔深度越深，鉆孔瓦斯涌出初速度出現(xiàn)的時間越晚。
　?。?）在深孔預(yù)測方面，鉆孔瓦斯涌出初速度和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)比⊿h2更可靠；與傳統(tǒng)鉆孔瓦斯涌出初速度測定裝備相比，改進后的新型鉆孔瓦斯涌出