二氧化碳炮预裂爆破增透技术

1、精品文档二氧化碳炮预裂爆破增透技术一、矿井现状1、宏远煤业有限公司目前开采煤层为 15#煤层。根据我矿2012 年4-5月份瓦斯实验室数据显示，煤层瓦斯含量最大（集中皮带下山 掘进工作面）为14.12m3/t。2、煤炭科学研究总院沈阳研究院测定的 15#煤层钻孔瓦斯流量衰 减系数为0.0160.083d-1，由钻孔瓦斯流量衰减系数来看，15#煤层 的抽采难易程度属可以抽采到较难抽采类型。3、掘进预抽：掘进工作面正前布置 40个抽放钻孔，钻孔长度 85米。施工钻孔一个月，抽采一个月，掘进长度至 40米处瓦斯含量 超8nVt、K1值超0.5就无法掘进。4、采煤工作面预抽：采煤工作面预抽采用进回顺槽

2、交错布置钻 孔，工作面采长为150米。钻孔孔间距为1米，钻孔长度为85米， 钻孔相互重叠20米。施工钻孔在掘进过程中进行，掘进完毕后进行 回采，没有足够的预抽时间。二、潞安集团二氧化碳炮使用调研情况1 、潞安集团目前在高河矿、五阳矿正在试验二氧化碳炮爆破。 预计五月份可以研究完成。2、二氧化碳炮爆破原理：预裂范围为钻孔周围5米，在爆破孔内装入预先注入液态二氧化碳的爆破管，并将其与低压起爆器间连 接；接通电流引爆爆破管的起爆头后，管内二氧化碳迅速从液态转化 为气态，当爆破管内气态二氧化碳压力达到预设压力时，释放头内的破裂盘被打开，二氧化碳气体透过排放孔迅速向外爆发，瞬间产生强大的膨胀能破碎煤体，

3、膨胀系数为 600倍，从而达到煤体预裂效果， 增加透气性系数。压力控制到 80 240MPa3、二氧化碳炮结构：每个爆破管长 2米，孔径52mm每个爆破 管头有8个释放CO2爆破装置。安装在爆破的始端，爆破管与爆破管 使用导线连接，封孔长度为20米，封孔管94mm与钻孔相符。爆 破管最大深入钻孔60米(人工输送)，爆破管孔径为52mm爆破后 将封孔管、爆破管取出，进行复用。4、二氧化碳炮预裂爆破技术的优缺点：(1) 爆破全过程没有火花外露，对高瓦斯矿井的爆破作业，尤 为安全。(2) 起爆时不易产生明火。(3) 米用低压起爆器，起爆电压只有 9V,相比起爆电压高达 1800V的传统起爆器较为安全

4、。(4) 没有具有破坏性的震荡或震波，减少了诱发突出的几率。(5) 增加煤层裂隙发育。有利于抽放。缺点(1) 没有煤安标志，相关部门的认可。(2) 低压起爆器引燃化学药品给导爆管持续供热产生高温和一 氧化碳，据现场调查爆破后产生一氧化碳超过 24PP M在五阳试验最 高 30ppm(3) 从运输-安装-拆除导爆管-灌取液态二氧化碳需一周。三、成果对比1 、据调查，在未使用CO2爆破预裂钻孔时，施工抽放钻孔预抽 一段时间后，经过测试瓦斯含量，没有明显的降低。采用 CO2预裂爆 破后，同样抽采一段时间，抽采观测的指标明显降低46n3/t，瓦斯被很好的从钻孔里抽出，有效的解决回采、掘进煤层瓦斯，采掘得 到了更好的衔接。给矿井带来了很好的安全效益。2、CO2爆破预裂比未施工CO2爆破成本低，每10米钻孔成本降 低23万元。降低原因：预裂后抽放半径增大，钻孔布置数量减少， 孔间距增加；裂隙发育增加，抽放浓度增加，抽放衰减系数降低。四、下一步实施计划1、CO2爆破管已经在潞安集团高河能源、常春煤矿正在试验阶 段，预计在5月份此技术能在潞安集团得到推广。2、待该项目在潞安集团