河南濟源二氧化碳氣體膨脹煤礦綜采面欲裂技術指導
在進行二氧化碳爆破時,使用發(fā)爆器啟動加熱器,使加熱二氧化碳致裂器內(nèi)部的液態(tài)二氧化碳成為氣體。隨著二氧化碳致裂器中壓力的持續(xù)增大,它會200MPa定壓剪切片,使其中的定壓剪切片破斷,從而釋放高壓氣體,致裂煤體。
與傳統(tǒng)的注水預裂技術相比,二氧化碳氣體爆破技術具有一些特的優(yōu)點。,二氧化碳氣體爆破能夠產(chǎn)生更高的壓力,從而更有效地弱化頂板。其次,由于使用的是氣體而不是液體,因此可以更好地滲透到煤層的微小裂縫中,提高預裂效果。此外,二氧化碳氣體爆破技術還具有操作簡便、環(huán)保等優(yōu)點。
然而,雖然二氧化碳氣體爆破技術在煤礦頂板欲裂中具有許多優(yōu)點,但在實際應用中也需要注意一些問題。例如,由于高壓氣體的沖擊力和力,可能會對周圍設備和環(huán)境造成一定的影響。因此,在使用該技術時,需要采取必要的安全措施,確保人員和設備的安全。
總的來說,煤礦頂板欲裂使用二氧化碳氣體進行頂板欲裂是一種具有潛力的新技術,能夠有效提高煤層的透氣性和預裂效果。然而,在實際應用中還需要進一步研究和改進,以更好地滿足安全生產(chǎn)和環(huán)保需求。
煤礦頂板欲裂技術是一種通過預先弱化頂板巖石,使其在一定條件下發(fā)生破裂的技術,從而提高采煤工作面的安全性和生產(chǎn)效率。下面是該技術的詳細介紹:
技術原理
基于巖石力學和流體力學原理,通過高壓注水或其他液體,使頂板巖石在水的壓力作用下產(chǎn)生裂縫。裂縫的形成和擴展受到多種因素如巖石的力學性質(zhì)、注水壓力、注水速度和水的物理性質(zhì)等的影響。通過合理控制這些因素,可以在預置產(chǎn)生有效的裂縫,從而控制頂板的垮落和破碎。
施工步驟
1.預備工作:完成詳細的地質(zhì)調(diào)查和工作面分析,了解頂板的巖石性質(zhì)、厚度和節(jié)理發(fā)育等情況。根據(jù)調(diào)查結果,設計合適的欲裂方案,確定注水孔的位置、深度、間距等參數(shù)。
2.布置注水系統(tǒng):在工作面布置注水鋼管、封孔器、高壓水泵等設備,確保注水系統(tǒng)能夠準確地將液體注入到預定的頂板位置。
3.注水預裂:啟動高壓水泵,通過注水鋼管將高壓水注入到封孔器中。在注水過程中,要密切監(jiān)測注水壓力和流量,確保穩(wěn)定且均勻地注入液體。同時,觀察鉆孔并監(jiān)測壓力表,檢驗封孔器能否保壓。如不保壓,需要重新檢查可能漏氣的環(huán)節(jié),以確保封孔器正常工作。當注水壓力達到預定值后,保持一段時間,使頂板巖石在高壓水的作用下發(fā)生破裂。
4.觀察與調(diào)整:在注水過程中,持續(xù)觀察頂板的變化情況,如裂縫的擴展、頂板下沉等。根據(jù)觀察結果,及時調(diào)整注水壓力和流量,以確保達到的預裂效果。
5.結束工作:當頂板預裂達到預期效果時,停止注水。關閉高壓水泵和相關設備,對封孔器進行泄壓,然后退出鉆孔。后,利用觀察設備觀察壓裂效果,并對工作面進行清理和整理,確保安全。
注意事項
需要確保注水壓力和流量的穩(wěn)定性,避免對頂板造成過大的沖擊或破壞。
根據(jù)具體的地質(zhì)條件和工作面布置進行調(diào)整和優(yōu)化,以確保預裂效果達到。
在注水過程中,要密切監(jiān)測頂板的變化情況,及時發(fā)現(xiàn)并處理可能出現(xiàn)的安全隱患。
在結束工作后,需要對工作面進行清理和整理,確保安全。
技術優(yōu)化
為了提高技術的效果和安全性,可以考慮以下優(yōu)化措施:
使用的注水設備和工藝,提高注水的均勻性和穩(wěn)定性。
采用智能監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)測注水過程中的壓力和流量等參數(shù),以及頂板的變化情況,確保及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施。
對工人進行培訓和安全教育,提高他們的技術水平和安全意識。
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