学术论文
余吾煤业的水力造穴增透技术应用主要针对的是具有低透气性和高瓦斯含量特点的煤层,其主要目的是通过提高顺层钻孔的抽采效率,缩短达到抽采标准的时间。在具体实施过程中,主要涉及了钻孔间距、造穴布置形式、造穴工序以及配套设备的改进。通过建立视频监控煤量验收机制,形成了一套适合余吾煤业的水力造穴技术参数。应用证明,这种技术能够显著提升巷道钻孔的成孔深度、瓦斯抽采浓度以及万米抽采量,进而实现对高瓦斯煤层的高效抽采。
水力造穴技术,简言之,是一种通过水力作用在煤层中形成穴状空腔,从而改变煤层的渗透性,提高瓦斯的抽采效率的方法。这一技术的关键在于通过水力作用破坏煤层的原始应力状态,增加煤层裂隙网络,使得原本不易流动的瓦斯得以顺畅抽出。关于水力造穴技术的进一步研究,可以参考《煤层瓦斯强化抽采水力增透技术综述》和《水力冲孔增透瓦斯抽采技术研究》。
水力造穴技术的核心在于水力造穴参数的优化,包括水力造穴的布置、间距、深度以及所用水力参数等,这些都是影响抽采效率和成本的关键因素。在实施水力造穴技术时,需要考虑诸多因素,包括地质条件、煤层特性、水力参数等,每一个因素都会对造穴效果产生影响。钻孔间距对成孔深度和抽采效果有着直接影响,间距过大或过小都可能造成效果不佳。造穴布孔形式的不同,如放射状、对角状、线性状等,会根据具体的煤层条件和钻孔条件来选择,以实现最佳的增透效果。有关不同布孔形式对增透效果的影响,可以参阅《穿层水力造穴钻孔瓦斯抽采效果数值模拟研究》。
对于余吾煤业来说,其低透气性和高瓦斯含量的特点使得应用水力造穴技术尤为必要。因为传统的抽采方法在这种情况下往往难以达到高效抽采的效果。除了物理力学方法之外,水力造穴技术还涉及到物理化学方法,如压水射流、高能气体压裂等,这些方法通过物理作用或化学反应来增加煤层的渗透率,提高瓦斯抽采效率。这些方法的具体应用可以参考《水力压裂增透技术在本煤层瓦斯抽采中的应用》。