高瓦斯低透气性煤层强化增透抽采技术的现状及发展
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高瓦斯低透气性煤层强化增透抽采技术的现状及发展
作者：赵文清李文辉潘孝康
来源：《西部资源》2016年第06期
摘要：中国大多数高瓦斯矿井煤层的透气性都比较低，普通的瓦斯抽采措施短时间内很难达到规范要求。要治理矿井瓦斯灾害，并且充分利用瓦斯能源，就必须研究促使煤层卸压增透的有效措施。本文从高瓦斯低透气性煤层增透常用技术的原理以及使用条件的角度进行了重点阐述，总结了高瓦斯低透气性的煤层在瓦斯抽采增透措施方面的新发展，得出了合理开发增透抽采新技术是高瓦斯矿井治理瓦斯灾害的主要发展道路的结论。
关键词：高瓦斯矿井；透气性；增透措施；瓦斯抽采
随着煤矿开采深度的增加，矿井灾害日益复杂多样，煤矿安全生产的压力也与日俱增。由于我国大多数高瓦斯矿井煤层都存在透气性较低的问题，通常采用的瓦斯抽采技术有效性较差，由于抽放钻孔对煤层的有效作用范围较小，而在工作面进行钻孔施工难度较大，煤层抽放效率低下，是造成矿山很难根治瓦斯灾害的主要原因。因此，对煤层进行卸压增透的研究已经成为国内学者的重点研究对象。增加钻孔的有效作用范围，结合瓦斯运移规律与卸压增透的特性，促进卸压后裂隙区的高浓度瓦斯快速释放，达到有效抽采的目的，以期在突出煤层的“卸压、增透、消突”方面有所突破[1—2]。
1. 高瓦斯低透气性煤层增透常用技术
1.1 深孔爆破增透技术
1.1.1 深孔控制预裂爆破增透技术
刘健、杨永生等[3-4]系统研究了深孔预裂爆破对低透气性高瓦斯煤层增透的作用机理，对煤体进行爆破后，爆破孔周边的煤体发生破裂与松动形成卸压区域，煤体原始应力集中带和高压瓦斯区域向煤体深部移动，一定程度上消除了应力集中，形成了较大的安全区域和防护区域。同时造成工作面前方煤体裂隙增多，渗流通道增大，透气性增强，有益于煤层瓦斯抽采，从而降低煤层瓦斯压力和瓦斯含量。
采用深孔预裂爆破增透技术是一种可以提高瓦斯抽采率，防治矿井瓦斯灾害的可行思路。该技术为通过对煤层注水来降尘和抑制瓦斯涌出的方法提供了基础，也为治理低透气性高瓦斯煤层的瓦斯灾害提供了有效的方案。但是，如果抽采钻孔封孔效果不好，也会对深孔预裂爆破的效果造成影响[3、5]。