“三軟”煤層水力沖孔卸壓增透關鍵技術及應用.pdf

1、“三軟”單一突出煤層無法通過開采保護層卸壓增透，由于其頂底板巖體質軟破碎、煤體結構破壞嚴重，無法進行水力壓裂，只能采用水力沖孔出煤、卸壓增透，實現快速抽采達標。本文在對以往水力沖孔技術系統(tǒng)分析的基礎上，采用一系列新型沖孔裝備，通過實驗室實驗、現場試驗、理論分析和數值模擬，提出一套適合于“三軟”煤層的快速卸壓增透技術。
　　首先，利用Hoek-Brown破壞準則，以高壓水射流破煤機理為基礎，建立水力沖孔前后鉆孔周圍應力分布的數學模型

2、，計算鉆孔周圍卸壓區(qū)域，確定水力沖孔卸壓影響范圍。其次，針對水力沖孔后出現的應力拱現象，引入散體力學理論分析鉆孔成拱的極限跨度；并通過直剪試驗，研究含水率對鉆孔成拱的影響，為沖孔前后鉆孔是否成拱穩(wěn)定提供依據。據此，系統(tǒng)探討了“三軟”煤層水力沖孔卸壓增透機理。最后，采用鉆沖一體化系統(tǒng)裝置和瓦斯抽采孔水力作業(yè)機等裝備，在鄭州煤炭工業(yè)（集團）有限責任公司大平煤礦和告成煤礦“三軟”煤層進行了工業(yè)性試驗，初步提出了一套多階段、多途徑增透技術：第一