液态二氧化碳相变致裂技术和装备.PDFVIP

液态二氧化碳相变致裂技术与装备 现场工业性试验总结报告 湖南汉寿中煤科技有限公司 河 南 理 工 大 学 河南焦煤能源集团九里山矿 英 国 C A R D O X 公 司 2012 年12 月 1 目 录 0 引言 1 1 试验矿井概况 1 2 技术简介2 3 试验内容3 3.1 穿层钻孔预裂爆破3 3.1.1 试验地点简介3 3.1.2 试验过程4 3.1.3 试验效果5 3.2 工作面浅孔松动爆破 10 3.2.1 试验地点简介 10 3.2.2 试验过程 10 3.2.3 试验效果 11 3.3 处理工作面上隅角顶板 15 3.1.1 试验背景 15 3.1.2 试验过程 15 3.1.3 试验效果 16 4 结论与展望 17 附：参加工业性试验人员名单错误!未定义书签。 液态二氧化碳试验总结报告 河南理工大学 液态二氧化碳相变致裂技术与装备 现场试验总结报告 0 引言 煤与瓦斯突出一直是影响矿井安全生产、制约其生产能力的重大问题。为了 更好地解决瓦斯问题给生产带来的不利影响，必须增大矿井瓦斯抽采量、缩短瓦 斯抽采时间。对于低透气性煤层，提高煤层透气性是有效进行瓦斯抽采的关键。 目前，利用炸药的深孔预裂爆破和高压水射流扩孔是已被证明非常有效的低 透气性煤层强化增透措施。但由于深孔预裂爆破存在的炸药填装工艺复杂、合理 装药量难以确定、哑炮处理困难和高压水射流扩孔存在塌孔压埋钻具、喷孔严重、 作业场所环境恶劣等问题，制约了这两项技术在煤矿的推广应用。液态二氧化碳 相变致裂技术采用低压起爆，具有致裂过程无火花外露、爆破威力大、无需验炮、 操作简便、不属于民爆产品，其运输、储存和使用获豁免审批等优点。因此，用 液态二氧化碳相变致裂装置可以取代炸药、水力扩孔，进行预裂爆破，提高煤层 透气性，快速消除突出危险性。 针对九里山矿煤层瓦斯含量高及突出危险性严重的特点，2012 年8 月1 日至 2012 年12 月1 日，湖南汉寿中煤科技有限公司、河南理工大学、英国CARDOX 公司和河南焦煤能源有限公司九里山矿合作，在九里山矿对液态二氧化碳相变致 裂技术和装备进行了现场工业性试验，共进行了三项井下试验：⑴在穿层钻孔进 行考察液态二氧化碳相变致裂，考察该技术提高煤层透气性、强化瓦斯抽采效果； ⑵在回采工作面采用液态二氧化碳相变致裂方法进行浅孔松动爆破，考察其消除 突出危险性效果；⑶采用液态二氧化碳相变致裂进行上隅角强制放顶，防止瓦斯 积聚。 现场工业性试历时四个月，完成了上述三项试验考察工作，现将试验情况总 结如下。 1 试验矿井概况 九里山矿隶属焦作煤业集团，属国有重点煤矿，东距焦作市区 15km，交通 便利，地理位置优越。 1970 年7 月 1 日开工建井，1983 年4 月30 日投产。矿井设计生产能力为 1 液态二氧化碳试验总结报告 河南理工大学 90 万t/a ，现实际产量90 万t/a 。开拓方式为立井双水平上、下山开拓，专用胶 带运输大巷运煤。单一煤层开采，开采煤层为二叠系山西组大煤，煤层平均厚度 为5.15m，结构简单，属优质无烟煤。现生产采区为14、16 采区。 矿井通风方式为中央边界与对角混