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文档简介

山西工程职业学院主讲教师：范红伟

《煤矿安全技术》煤层瓦斯抽采增效措施安全技术与管理专业教学资源库煤层瓦斯抽采增效措施透气系数低的单一煤层，或者虽为煤层群,但是开釆顺序上必须先釆瓦斯含量大的煤层，那么上述抽采瓦斯的方法，就很难达到预期的目的，必须采用专门措施增加了煤层的透气系数以后，才能抽出瓦斯。国内外都已试验过的措施有水力压裂、水力割缝、深孔预裂爆破、酸液处理、交叉钻孔等。1、水力压裂水力压裂是将大量含砂的高压液体（水或其他溶液）注入煤层，迫使煤层破裂，产生裂隙后砂子作为支撑剂停留在缝隙内，阻止它们的重新闭合，从而提高煤层的透气系数。注入的液体排出后，就可进行瓦斯的抽釆工作，如图所示。龙凤矿北井、阳泉、红卫等矿都曾做过这种方法的工业试验。例如，红卫里王庙矿4号煤层，一般钻孔的瓦斯涌出量最大为0.3m3/min，压裂后增至0.44∽4.8m3/min。煤层瓦斯抽采增效措施煤体煤层顶板煤层底板第一压裂段孔口装置顺层压裂效果动态图煤层瓦斯抽采增效措施顺层压裂效果动态图煤体煤层顶板煤层底板第二压裂段孔口装置第一压裂段煤层瓦斯抽采增效措施2、水力割缝水力割缝是用高压水射流切割孔两侧煤体（即割缝），形成大致沿煤层扩张的孔洞与裂缝，增加煤体的暴露面，造成割缝上、下煤体的卸压，提髙它们的透气系数。煤层瓦斯抽采增效措施

☆原理：炸药在钻孔内爆炸后，产生强大冲击波和高温高压爆生气体。由于爆炸压力远远超过煤体的动抗压强度，使钻孔半径1〜3倍范围以内的介质被强烈压缩、粉碎，形成压缩粉碎区，在该区内有相当一部分爆破能量消耗在对介质的过度破碎上，然后冲击波透射到介质内部，以应力波形式向煤体的内部传播。当应力波衰减到低于介质抗拉强度时，煤体裂隙便停止扩展，由于径向裂隙和环向裂隙互相交叉而形成的区域称之为裂隙区或爆破中区。当应力波进一步向前传播时，已经衰减到不足以使介质产生破坏，只能使介质质点产生震动，以地震波的形式传播直至消失，故把裂隙区以外的区域称为震动区。

☆

作用：两爆孔间的裂纹无疑提高了煤体的透气性，为瓦斯采放提供了通道。一方面中断或减弱了围岩中径向和切向应力的传递，降低了围岩的应力，有利于瓦斯的解吸；另一方面提高了炮孔附近煤体的透气性，为游离瓦斯的抽采创造了条件。3、深孔预裂爆破煤层瓦斯抽采增效措施4、酸液处理

酸液处理是向含有碳酸盐类或硅酸盐类的煤层中，注入可溶解这些矿物质的酸性溶液。该技术分为基质酸化和酸化压裂两类。基质酸化是指在低于煤层破裂压力的条件下将配方酸液挤入煤体，酸液腐蚀地层并沟通煤层的原生裂隙，进而增大煤层的透气性能。酸化压裂是指在高于地层破裂压力的条件下，将酸液压入地层，使地层在压力作用下产生裂缝，酸液继续刻蚀裂缝并沟通地层原生裂隙，进而提高地层的透气性。5、交叉钻孔其实质相当于扩大了钻孔直径，同时斜向钻孔延长了钻孔在卸压带的抽采时间，也避免了因钻孔坍塌而对抽釆效果的影响。交叉钻孔除有斜交钻孔的优点以外，还可以

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