低濃度抽采鉆孔壓縮空氣循環脈沖疏堵增透技術研究

呂有廠，孫矩正，代志旭，張益民，魏風清 ，高吾斌

(1.平頂山天安煤業股份有限公司，河南 平頂山 467000；2.焦作市美格安礦業科技有限公司，河南 焦作 454002；3.河南理工大學，河南 焦作 454002)

瓦斯抽采是防治煤礦瓦斯事故的根本性技術措施，也是實現煤與瓦斯共采、煤層氣利用、提高資源回收率、減少大氣污染、煤礦綠色開采的時代要求。我國煤與瓦斯突出防治法規規定，對于不具備保護層開采條件的突出煤層，必須實施煤層瓦斯區域預抽措施，依靠區域預抽措施徹底消除煤與瓦斯突出危險性[1-4]。國內外學者為提高瓦斯抽采效率提出諸多增透措施，張宏杰[5]、豐安祥[6]、張建國[7]等人研究了高壓水力壓裂增透技術；汪有剛[8]、武志高[9]、王文林[10]等人研究了液態 CO2致裂增透技術；張開加[11]研究了水力沖孔與CO2爆破聯合增透技術；汪開旺[12]、李守國[13]等人研究了高壓空氣爆破增透技術。每種方法都有一定的適用條件，存在一定的優缺點。采用上述技術對鉆孔進行疏堵增透后，封堵鉆孔并連入管網中進行瓦斯抽采。但對于抽采過程中的鉆孔，因鉆孔已經封堵，受抽采管強度限制，不適合采用高壓流體或爆破技術進行疏堵增透。從瓦斯抽采現場實踐看，抽采鉆孔抽采一段時間后，鉆孔瓦斯濃度衰減的原因主要有：鉆孔封孔質量差、瓦斯源自然衰減、瓦斯流動通道封閉等[14]。針對煤層裂隙被煤粉、積水堵塞，抽采管被煤粉填滿，瓦斯流動通道封閉造成瓦斯濃度低的問題，利用井下方便使用的壓縮空氣，通過研究壓縮空氣循環脈沖疏堵增透機理，研制基于壓縮空氣循環脈沖作用的自動疏堵增透裝置，并進行現場工業試驗，以期增加低濃度抽采鉆孔的瓦斯抽采效果?！?br>