穿层深孔爆破在突出坚硬煤层瓦斯抽采中的应用

娄亚北^1,2，冯利民³，刘健^1,2，刘泽功^1,2，陈舰艇³，李国栋³，王浩昌³，高魁^1,2

1. 安徽理工大学能源与安全学院2. 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室3. 焦作煤业(集团)新乡能源有限公司

摘 要：为解决深井突出坚硬煤层穿层钻孔瓦斯抽采效果差的问题,提出采用穿层深孔爆破进行强化抽采的方法。通过数值模拟结合理论分析,探讨了穿层爆炸应力波的界面效应,阐释了穿层爆破坚硬煤层裂隙演化作用机制。爆炸应力波在含有天然裂隙的煤岩体复合介质中发生反射与透射,产生的压缩波与拉伸波驱动裂纹扩张,反复作用加剧煤体的破坏,裂隙不断扩展改善了煤层透气性。在赵固二矿二1煤层进行了穿层深孔爆破的现场应用,爆破后的单孔平均瓦斯抽采体积分数增大了1.04~2.77倍,平均抽采瓦斯纯量增大了1.53~3.10倍。

关键词：穿层深孔爆破;应力波;坚硬煤层;瓦斯抽采;