煤炭工程

作者：段金红,秦子晗,金建成,等

单位：1. 开采研究院；2. 天地科技股份有限公司；

关键词：冲击地压,水力扩孔,射流压力,双层钻杆,卸压半径,

砚北煤矿2502 采区大巷保护煤柱两侧采空, 为孤岛煤柱, 应力集中程度高, 由于煤层较厚, 传统大直径钻孔卸压无法取得较好的防冲效果, 针对该问题, 提出了煤层水力扩孔卸压的技术。通过理论分析研究了水射流破煤和扩孔的卸压机理, 水力扩孔通过增加钻孔孔径扩大了单孔的卸压范围; 确定了砚北煤矿特厚煤层水力扩孔的主要技术参数, 采用数值模拟分析了钻孔内分段扩孔的卸压模式; 开发了相应的配套设备, 采用双层高压钻杆实现煤体的“ 钻-割” 一体化卸压,提高了卸压效率。通过砚北煤矿现场试验表明, 煤层水力扩孔在水压40 MPa 和高压喷嘴作用下,扩孔半径能够达到0. 35~0. 5 m, 钻屑量在扩孔区域明显降低, 表明水力扩孔能够显著降低煤体内应力集中, 达到冲击地压防治的目的。

来源：2024年第2期

《煤炭工程》期刊编辑部

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