【摘 要】
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贵州受大地构造和板块运动影响,原地应力高,煤矿区地质构造复杂多变,具有典型的山区地形地貌特点,煤层赋存层数多,间距小,透气性低,煤层厚度和层间距不稳定,煤与瓦斯突出严重
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贵州受大地构造和板块运动影响,原地应力高,煤矿区地质构造复杂多变,具有典型的山区地形地貌特点,煤层赋存层数多,间距小,透气性低,煤层厚度和层间距不稳定,煤与瓦斯突出严重,煤矿事故频发,煤矿安全形势仍然十分严峻。CO2致裂增透解吸技术是利用液态CO2转化为气态时产生的高压波作为动力,通过高压爆破改变煤体基质孔隙结构特性。本文利用JAVA编程语言编写了CO2致裂与TNT能量转换的算法,对煤层CO2致裂增透技术裂缝扩展规律及煤体位移和应力变化规律进行了数值模拟,通过对贵州省大方县绿塘煤矿的瓦斯地质和瓦斯抽采现状进行系统研究,在该矿南二采区S204工作面回风巷制定了CO2致裂增透技术试验方案,并做了工业性试验。试验共取得以下成果:1.试验钻孔瓦斯抽采浓度由普通钻孔的21.22%提高到60.91%左右,提高3倍以上。致裂后抽采浓度高于50%天数占总数的85%。单孔瓦斯抽采混量由试验前的0.0426m3/min提高到了0.123-0.284m3/min以上,提高了3-5倍。2.致裂区域煤层的透气性系数大幅度提升,由0.059 m2/(MPa2.d-1)变为0.442m2/(MPa2.d-1),即CO2致裂增透技术致裂试验使得煤体的透气性系数提高了约8倍。致裂后瓦斯衰减性系数降低了53.6%,致裂效果明显。
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