高压脉冲水射流提高松软煤层透气性的研究

李晓红¹，卢义玉¹，赵瑜^1,2，康勇¹，周东平¹

1. 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室2. 重庆大学土木工程学院

摘 要：提出了利用高压脉冲水射流钻孔、切缝以提高松软煤层透气性和瓦斯抽采率的新思想.基于岩石动态损伤模型,理论分析和数值模拟了高压脉冲水射流瞬时动载荷、柔性撞击作用下煤体的动态损伤特性及裂隙场的变化规律.结果表明,高压脉冲水射流的冲击效应、剥蚀效应以及震动效应等冲击荷载作用可有效破碎煤体,增大煤体裂隙率和裂隙连通率,提高煤层透气性.研发出了低透气性煤层中的高压脉冲水射流瓦斯抽采系统,在重庆某典型高瓦斯低透气性煤矿进行了成功应用,应用结果表明,高压脉冲水射流有效提高了煤层透气性,平均百米钻孔煤层瓦斯抽放量较原工艺提高了7.8倍.

关键词：高压脉冲水射流;低透气性煤层;高瓦斯矿井;瓦斯抽放;