二氧化碳爆破增透技术的试验应用.pdf

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1、总第197期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2016．O1．006二氧化碳爆破增透技术的试验应用李付涛(晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，山西晋城048006)摘要：为解决低透气性煤层较难抽采的难题，赵庄矿南苏风井揭煤应用二氧化碳爆破技术来增加煤层透气性，提高瓦斯抽采效果，试验证明了该技术在煤层卸压增透中具有快速、高效、安全的优点，为二氧化碳爆破增透技术在低透气性煤层强化抽采的推广应用提供了参考和经验。关键词：低透气性煤层：二氧化碳爆破：相变致裂中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1005—2798(2016)0l一0016—03TheTri

2、alApplicationofCarbonDioxideBlastingAnti——reflectionTechnology(JinchengAnthraciteCoalMiningGroupCo．，Ltd．，Jincheng048006，China)Abstract：Tosolvetheproblemoflowpermeabilitycoalseanlarehardertoextraction，theSouthSufengShaftuncoveringminingusedcarbondioxideblastingtechnologytoincreasecoa]seamper

3、meability，MprovetheeffectofthegasextractioninZhaozhuangCoalMine，thetestprovedthatthetechnologypressurereliefintheanti—reflectionhastheadvantagesofrapid，efficient，safeforcarbondioxideblastinganti—reflectiontechnologyinlowpermeabilitycoalseamextractionprovidesreferenceandexperienceforpopulari

4、zationandapplication013coalseam．Keywords：lowpermeabilitycoalseam；carbondioxideblasting；phasechangecrack我国煤炭资源的赋存普遍具有渗透率低、吸附在赵庄矿南苏风井揭煤工程中试验应用了二氧化碳性强、解吸速度慢等特点，使得瓦斯解吸及其在煤层爆破技术(气相压裂增透)。中的运移十分困难。目前，低透气性煤层瓦斯抽采1二氧化碳爆破技术简介及原理主要采用水力压裂、炸药预裂爆破、水力冲孔等强化增透措施来促使瓦斯更容易地从煤层中解吸出来，二氧化碳爆破即气相压裂技术于1914年在欧美提高瓦斯抽采率

5、但由于水力压裂T艺施工和封孑L国家开始研制，早期主要用于井下煤矿开采，后期扩复杂、压裂方向不可控，炸药预裂爆破的炸药审批和展到管道清洗及其他民用爆破等领域。在国内，一些使用控制严格、装药和封孔工艺难以确定、易f}{现哑企业引进此技术用于水泥仓清堵．目前是提高低透气炮，水力冲孔的高压水射流扩孔存在塌孑L压埋钻具、性煤层的透气性系数、提高瓦斯抽采效率的技术前易引起瓦斯超限等缺点，制约了这些技术的推广和沿_l』。二氧化碳爆破是利用二氧化碳气相、液相间应用¨I7]。因此，在高瓦斯、突出矿井低透气性煤层转换特性进行爆破(在31℃以下、7．2MPa压力时以的揭煤作业过程中，寻找到安全、高

6、效的新型煤层增液态存在，而超过31℃，无论其压力多大，液体二氧透_T艺，显得尤为重要和迫切。化碳瞬问膨胀为气体，体积极速膨胀对周围物体进山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司(简称行爆破。在压裂管内用专用高压泵充装液态二氧化晋煤集团)的部分矿井(如赵庄矿、长平矿等)3号煤碳，使用时通过化学加热，使液态二氧化碳在20～层就属于典型的低透气性、较难抽采煤层。为了提40IllS内迅速转化为气态，其体积瞬间膨胀600多高煤层的透气性和预抽效果、缩短揭煤预抽时问、减倍，压力剧增至设定压力，将爆破片冲破，高能二氧少防突工程量、达到安全快速揭穿突出煤层的目的，化碳气体瞬间从压裂管喷气孔内爆发，

7、对煤体作用，收稿日期：2015—1l-25基金项目：“十二五”国家科技重大专项项日(2011ZX05063)作者简介：李付涛(1985一)，男，河南许昌人，硕十，T程师，从事矿井通风与瓦斯防治方面的工作与研究。16李付涛：二氧化碳爆破增透技术的试验应用第25卷第1期从而达到物理爆破增透的目的)。压裂瞬间能使煤抽采量平均为0．079m／(rain·hm)：二氧化碳爆破层产生大量裂隙。煤体内被填充或压实的裂隙被重后，抽采泵站瓦斯抽采浓度平均为20．5％．抽采纯新打开，产生大量人工微裂隙，开启原有闭合裂隙，瓦