煤矿瓦斯抽采水胶药柱研究

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《2024年瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用》范文

《2024年瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用》范文

《瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用》篇一一、引言随着对煤炭资源的持续开发利用,瓦斯灾害防治成为了矿业安全生产的重要环节。

瓦斯抽采是防治瓦斯灾害的重要手段之一,而钻孔作为瓦斯抽采的通道,其密封性能直接影响到瓦斯抽采的效率和安全性。

因此,研究瓦斯抽采钻孔粘液密封材料,提高钻孔的密封性能,对于保障矿业生产安全、提高瓦斯抽采效率具有重要意义。

二、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的现状目前,瓦斯抽采钻孔密封材料主要分为固态和液态两大类。

固态密封材料虽然具有一定的密封性能,但存在操作复杂、密封效果不稳定等问题。

液态密封材料具有较好的流动性和渗透性,能够更好地适应钻孔的不规则表面,提高密封效果。

然而,传统的液态密封材料在高温、高压等极端环境下易失效,导致瓦斯泄漏,给矿业生产带来安全隐患。

因此,研究新型的瓦斯抽采钻孔粘液密封材料具有重要意义。

三、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究针对现有瓦斯抽采钻孔密封材料的不足,研究者们开发出了一种新型的粘液密封材料。

该材料以高分子化合物为基础,加入适量的添加剂,具有良好的粘附性、抗高温、抗高压等特性。

此外,该材料还具有较好的环保性能,不会对环境造成污染。

在研究过程中,研究者们首先对材料的组成进行了优化设计,通过调整高分子化合物与添加剂的比例,以及添加剂的种类和用量,使得材料具有良好的粘附性和抗极端环境的能力。

其次,对材料的制备工艺进行了研究,通过优化制备过程中的温度、压力、时间等参数,提高了材料的性能稳定性。

最后,对材料的密封性能进行了测试,包括静态密封性能、动态密封性能、耐温性能、耐压性能等,以确保其满足瓦斯抽采钻孔密封的要求。

四、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的应用新型的瓦斯抽采钻孔粘液密封材料在实际应用中表现出了良好的性能。

首先,该材料具有良好的粘附性,能够紧密地附着在钻孔表面,提高密封效果。

其次,该材料具有抗高温、抗高压的特性,能够在极端环境下保持稳定的密封性能。

此外,该材料还具有较好的环保性能,不会对环境造成污染。

2023年煤矿瓦斯抽采水胶药柱安全标志管理方案

2023年煤矿瓦斯抽采水胶药柱安全标志管理方案

2023年煤矿瓦斯抽采水胶药柱安全标志管理方案一、背景介绍随着煤矿开采的不断深入和瓦斯抽采技术的广泛应用,煤矿瓦斯抽采水胶药柱安全问题变得尤为重要。

煤矿瓦斯抽采水胶药柱是一种用于控制矿井瓦斯浓度的装置,其安全标志管理方案对于确保煤矿生产安全具有重要意义。

二、安全标志管理方案制定目的1. 提高煤矿瓦斯抽采水胶药柱的操作安全性,减少安全事故的发生。

2. 规范煤矿瓦斯抽采水胶药柱操作者的行为,增强其安全意识。

3. 促进煤矿瓦斯抽采水胶药柱的科学化、规范化管理。

三、安全标志管理方案的内容1. 安全标志的设计(1)安全标志应采用鲜艳、醒目的颜色,并具有明确的图案和文字,以便于操作者识别和理解。

(2)安全标志应具备防水、耐酸碱、耐高温等特点,以适应煤矿特殊的作业环境。

(3)安全标志应统一制作和发放,确保质量和外观的一致性。

2. 安全标志的摆放位置(1)安全标志应摆放在煤矿瓦斯抽采水胶药柱附近的显眼位置,以提醒操作人员注意安全。

(2)安全标志应摆放在离操作人员可见且容易接近的位置,方便操作人员及时获取相关安全信息。

3. 安全标志的分类和意义(1)警示标志:用于提醒操作人员注意潜在危险,如“高压区域”、“易燃区域”等。

(2)禁止标志:用于制止操作人员进行危险行为,如“禁止吸烟”、“禁止酒后作业”等。

(3)指示标志:用于指导操作人员进行正确的操作步骤,如“应穿戴防护服”、“应检查气体浓度”等。

四、安全标志管理方案的实施1. 培训操作人员组织相关人员进行安全标志管理方案的培训,使其了解安全标志的设计要求、摆放位置和意义,掌握正确使用安全标志的技巧。

2. 公示安全标志在煤矿瓦斯抽采水胶药柱附近张贴相应的安全标志,确保操作人员能够清晰看到,提醒他们注意安全事项。

3. 定期检查维护定期检查安全标志的完好程度,如有损坏或褪色的情况应及时更换,确保安全标志的可读性和有效性。

4. 进行安全检查定期组织安全检查,检查煤矿瓦斯抽采水胶药柱周围是否标注有正确的安全标志,并查看操作人员是否按照安全标志进行操作。

煤矿瓦斯抽采水胶药柱可燃气安全度试验方法及判定规则

煤矿瓦斯抽采水胶药柱可燃气安全度试验方法及判定规则

煤矿瓦斯抽采水胶药柱可燃气安全度试验方法及判定规则引言煤矿瓦斯抽采是煤矿安全生产中非常重要的一项工作,而水胶药柱是煤矿瓦斯抽采中不可缺少的一个工具。

水胶药柱可以使用水胶治理煤层裂隙、增强煤层气密性,并通过限制瓦斯在煤层中扩散来保证煤矿的安全生产。

但是,水胶药柱也具有可燃气体的危险,因此需要进行相应的安全度试验。

本文将介绍水胶药柱可燃气安全度试验方法及判定规则。

试验方法试验设备试验设备应符合以下条件:•瓦斯检测仪:用于检测试验现场的瓦斯含量。

•氧气检测仪:用于检测试验现场的氧气含量。

•气体发生装置:用于将混合气体(瓦斯和空气的混合物)注入试验样品。

•火焰传感器:用于检测试验现场是否有火焰存在。

试验步骤试验步骤如下:1.准备试验样品:选择代表性的水胶药柱样品。

2.试验前准备:检查试验设备的准确性和完好性,确保试验安全。

3.注入混合气体:将混合气体注入水胶药柱样品,并在试验开始前进行充分搅拌,使样品中的气体得到充分分布和扩散。

4.监测瓦斯含量:使用瓦斯检测仪对混合气体中的瓦斯含量进行监测,并记录监测结果。

5.监测氧气含量:使用氧气检测仪对混合气体中的氧气含量进行监测,并记录监测结果。

6.监测火焰传感器:在试验期间使用火焰传感器监测试验现场是否存在火焰。

7.观察水胶药柱样品:观察水胶药柱样品是否出现燃烧、爆炸等现象,并记录观察结果。

8.记录数据:将所有监测结果进行记录,包括混合气体中的瓦斯含量、氧气含量、火焰传感器的监测结果以及样品的观察结果。

判定规则根据试验结果对水胶药柱样品的可燃气体安全度进行判定。

判定规则如下:1.混合气体中瓦斯含量低于0.5%时,水胶药柱样品安全合格;2.混合气体中瓦斯含量在0.5%~1.0%之间时,水胶药柱样品安全度条件有待进一步确认;3.混合气体中瓦斯含量高于1.0%时,水胶药柱样品安全度不合格。

结论通过以上试验方法和判定规则,可以对水胶药柱的可燃气体安全度进行准确判定,并在实际抽采工作中采取相应的安全措施,保证煤矿的安全生产。

煤矿瓦斯抽采爆破药柱[实用新型专利]

煤矿瓦斯抽采爆破药柱[实用新型专利]

专利名称:煤矿瓦斯抽采爆破药柱
专利类型:实用新型专利
发明人:颜事龙,刘泽功,黄文尧,刘锋,刘健,吴红波,蔡峰,汪泉申请号:CN200920173412.X
申请日:20090818
公开号:CN201476709U
公开日:
20100519
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型是一种适用于煤矿井下深孔松动爆破的煤矿瓦斯抽采爆破药柱,它是由内装煤矿许用炸药、导爆索的管体和连接堵头构成,管体内装煤矿许用炸药和导爆索,其中导爆索分布于管体中心,管体两端的堵头具有封堵和连接的功能。

本实用新型克服了现有煤矿许用炸药在深孔爆破中装药不方便,传爆不可靠的缺点,利用阻燃抗静电硬质塑料管强度高和导爆索传递爆轰性能可靠的特点所设计的煤矿瓦斯抽采爆破药柱,有效地克服深孔不耦合装药的管道效应,操作方便,起爆和传爆性能可靠,有效地提高了煤层或岩层中的瓦斯透气性和抽采效率。

申请人:安徽理工大学
地址:232001 安徽省淮南市安徽理工大学
国籍:CN
代理机构:北京金之桥知识产权代理有限公司
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综采工作面超前施工钻孔及深孔预裂爆破技术的研究与应用

综采工作面超前施工钻孔及深孔预裂爆破技术的研究与应用

综采工作面超前施工钻孔及深孔预裂爆破技术的研究与应用摘要:深孔爆破是指钻孔直径大于75mm、孔深大于5m的炮孔爆破技术。

深孔爆破具有单位钻孔量小和炸药单位消耗量低、生产效率高和便于采用综合机械化施工进行爆破、挖装、运输作业等优点,广泛应用于露天和采矿工程、隧道掘进工程。

深孔爆破可与预裂爆破、光面爆破和毫秒爆破等技术相结合,以获得开挖面平整、围岩稳定、提高工程施工质量的效果。

关键词:综采工作面;超前施工;钻孔;深孔预裂爆破技术一、设计原因综采工作面推采期间,需过f5、 H=9m的正断层,为确保生产期间正常推采需超前施工钻孔进行超前深孔预裂爆破。

二、施工方案:1、采用ZLJ1900型、300型煤矿用坑道钻机、Φ63mm钻杆、Φ94mm钻头施工。

2、上平巷H2点东5m处与下帮夹角45°,仰角3°,沿工作面倾向及走向推进方向超前施工钻孔。

钻孔按照三花眼布置,1号钻孔距底板0.5m,距顶板1.8m;2号钻孔距顶板0.8m以内,距底板1.5m;1号钻孔与2号钻孔水平间距1.2m,1号钻孔与3号钻孔按2.4m间距布置,依次类推布置。

上平巷布置钻孔41个,1号钻孔设计70m,其他钻孔设计90m,施工长度合计3670m。

3、1个炮孔为一组,三级煤矿许用瓦斯抽采水胶药柱,正向装药,每孔内装两发同段雷管正向起爆。

孔口采用囊袋封堵,孔内注浆封孔。

4、因9m断层向工作面延展情况不明确,需在H2点以东5m打验证孔进行验证。

当1#钻孔钻进60m以上不见断层,继续施工至90m后再施工2#钻孔;2#孔位置在H2点以东6m。

如果2#孔施工20m以下见断层则接着施工3#孔,3#孔位置在H2点以东4m。

当探明断层位置后,修改本措施中相关内容。

验证孔与巷道夹角40°±2°,仰角3°进行施工。

三、深孔预裂装药措施:1、探孔:一般采用1个炮孔为一组,钻孔以后,采用探孔器和定位器确定炮孔的角度和炮孔的深度,探孔器的直径为Φ63mm,确定炮孔的深度,进而确定炸药的用量,防止因炮孔塌孔造成装药量过多或者封堵较少,对于浅眼(<20m)建议封堵8m,深孔(>40m)建议封堵12m。

煤矿瓦斯抽采水胶药柱可燃气安全度试验方法及判定规则(标准版)

煤矿瓦斯抽采水胶药柱可燃气安全度试验方法及判定规则(标准版)

( 安全管理 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改煤矿瓦斯抽采水胶药柱可燃气安全度试验方法及判定规则(标Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process煤矿瓦斯抽采水胶药柱可燃气安全度试验方法及判定规则(标准版)1适用范围本文件参照MT61-1997《煤矿许用炸药井下可燃气安全度试验方法和判定规则》、GB18097-2000《煤矿许用炸药可燃气安全度试验方法及判定》、WJ9066-2010《煤矿瓦斯抽采水胶药柱》制定,适用于直径不大于80mm的煤矿瓦斯抽采水胶药柱可燃气安全度试验。

2方法提要在规定条件下,采用小样本升降法,将瓦斯抽采水胶药柱置于发射臼炮炮孔内爆炸。

根据试验巷道内可燃气-空气混合物的引火结果,计算半数引火量,依此判定煤矿瓦斯抽采水胶药柱的可燃气安全度。

3试验装置试验装置主要由试验巷道、气体混合管路、混合风机、排烟通风机、控制系统及发射臼炮组成。

其中,发射臼炮为钢制圆柱体,中心炮孔尺寸为Φ100×1200。

其余部件均符合MT61-1997《煤矿许用炸药井下可燃气安全度试验方法和判定规则》、GB18097-2000《煤矿许用炸药可燃气安全度试验方法及判定》的规定要求。

4仪器设备、材料a)天平:感量不大于1g。

b)数字温湿度仪:温度分度值1℃;湿度分度值5%。

c)甲烷测定器:分度值0.02%。

d)雷管:GB8031,煤矿许用瞬发电雷管。

e)试验用气:符合MT61-1997。

5试验条件a)试样采用原药卷制成,药温为5℃~35℃。

《瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用》

《瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用》篇一一、引言瓦斯抽采是煤矿安全生产的重要环节,钻孔粘液密封材料在瓦斯抽采过程中扮演着关键角色。

近年来,随着科技的进步和安全生产的要求不断提高,研究新型、高效、环保的瓦斯抽采钻孔粘液密封材料显得尤为重要。

本文旨在探讨瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究现状、应用及其发展趋势。

二、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究现状目前,国内外针对瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究主要集中在材料的选择、性能的优化以及环境保护等方面。

1. 材料选择瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的选择需考虑其与煤岩层的适应性、粘结性能、抗老化性能等因素。

目前常用的材料包括聚合物类、无机材料类等。

其中,聚合物类材料因其良好的粘结性能和抗老化性能在瓦斯抽采领域得到了广泛应用。

2. 性能优化针对瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的性能优化,研究者们从材料配方、生产工艺等方面入手,以提高材料的粘结强度、耐温性能等。

同时,针对环保要求,研究者们还致力于降低材料中的有害物质含量,提高材料的环保性能。

三、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的应用瓦斯抽采钻孔粘液密封材料在煤矿瓦斯抽采过程中发挥着重要作用,其应用主要包括以下几个方面:1. 防止瓦斯泄漏:通过使用粘液密封材料对钻孔进行封堵,有效防止瓦斯泄漏,确保矿井安全生产。

2. 提高抽采效率:粘液密封材料具有良好的粘结性能和抗老化性能,能够提高瓦斯抽采效率,降低抽采成本。

3. 环保减排:新型的瓦斯抽采钻孔粘液密封材料具有较低的有害物质含量,有利于减少对环境的污染,实现绿色生产。

四、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的发展趋势未来,瓦斯抽采钻孔粘液密封材料将朝着高效、环保、智能的方向发展。

具体表现在以下几个方面:1. 高效性:通过进一步优化材料配方和生产工艺,提高粘液密封材料的粘结强度和耐温性能,以满足不同地质条件和工况需求。

2. 环保性:降低材料中的有害物质含量,提高材料的环保性能,减少对环境的污染。

同时,注重废弃材料的回收和再利用,实现资源的可持续利用。

《瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用》范文

《瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用》篇一一、引言瓦斯抽采是煤矿安全生产的重要环节,而钻孔粘液密封材料则是影响瓦斯抽采效果的关键因素之一。

随着煤炭资源的开采和利用,瓦斯灾害问题日益突出,瓦斯抽采钻孔的密封材料需求愈发重要。

因此,对瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究和应用,不仅对于保障煤矿生产安全具有十分重要的意义,而且有助于推动煤炭产业的可持续发展。

二、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究1. 材料组成及特性瓦斯抽采钻孔粘液密封材料主要由高分子聚合物、增稠剂、填充料及其他助剂等组成。

这种材料具有良好的粘附性、耐温性、抗老化性和稳定性等特点,能够有效填充和封堵钻孔,提高瓦斯抽采效率。

2. 实验室研究在实验室阶段,研究者通过大量的试验和数据分析,研究出适用于瓦斯抽采钻孔的粘液密封材料配方。

通过对不同材料的性能进行测试和对比,确定了最佳的材料配方和制备工艺。

同时,对材料的物理性能、化学性能及在瓦斯抽采过程中的实际效果进行了深入的研究。

3. 现场应用研究在现场应用阶段,研究者针对实际工作环境和需求,对粘液密封材料进行了适应性调整。

通过对现场使用过程中出现的问题进行及时的分析和解决,不断优化材料配方和制备工艺,以提高材料的适用性和使用效果。

三、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的应用1. 应用领域瓦斯抽采钻孔粘液密封材料广泛应用于煤矿瓦斯抽采工程中。

它能够有效地封堵瓦斯抽采钻孔,提高瓦斯抽采效率,降低瓦斯事故发生的概率,为煤矿安全生产提供有力保障。

2. 应用方法在应用过程中,根据实际需要选择合适的粘液密封材料,通过适当的工艺和方法将材料注入瓦斯抽采钻孔中。

在注入过程中,要控制好注入速度和压力,确保材料能够充分填充和封堵钻孔。

同时,要定期对钻孔进行检测和维护,确保其长期稳定运行。

四、结论与展望通过对瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究和应用,我们得出以下结论:1. 瓦斯抽采钻孔粘液密封材料具有良好的粘附性、耐温性、抗老化性和稳定性等特点,能够有效地封堵瓦斯抽采钻孔,提高瓦斯抽采效率。

《2024年瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用》范文

《瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用》篇一一、引言瓦斯抽采是煤矿安全生产的重要环节,钻孔粘液密封材料是保证瓦斯抽采效果的关键因素之一。

因此,研究并应用高效、可靠、环保的瓦斯抽采钻孔粘液密封材料对于提高煤矿瓦斯抽采效率和安全性具有重要意义。

本文将针对瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用进行深入探讨。

二、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的现状及问题目前,瓦斯抽采钻孔粘液密封材料种类繁多,但大多数存在一些问题。

一方面,部分材料粘度不够,易导致钻孔过程中出现泄漏现象;另一方面,部分材料中含有有害物质,对环境和人体健康造成潜在威胁。

此外,现有材料在高温、高压等极端条件下的稳定性较差,难以满足实际生产需求。

三、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究针对上述问题,我们开展了一系列瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究工作。

首先,我们通过优化材料配方,提高材料的粘度和抗剪切性能,以减少钻孔过程中的泄漏现象。

其次,我们采用环保型原料替代有害物质,降低材料对环境和人体的危害。

此外,我们还研究了材料在高温、高压等极端条件下的稳定性,以提高材料的适用范围。

在研究过程中,我们采用了多种实验方法,包括室内试验、现场试验等。

通过对比不同材料的性能,我们筛选出了一种具有较高粘度、良好抗剪切性能、环保无害的瓦斯抽采钻孔粘液密封材料。

四、瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的应用经过实验室和现场试验验证,我们研发的瓦斯抽采钻孔粘液密封材料在实际应用中表现优异。

首先,该材料具有良好的粘度和抗剪切性能,可有效减少钻孔过程中的泄漏现象,提高瓦斯抽采效率。

其次,该材料环保无害,对环境和人体健康无不良影响。

此外,该材料在高温、高压等极端条件下的稳定性良好,可满足实际生产需求。

五、结论本文针对瓦斯抽采钻孔粘液密封材料的研究与应用进行了深入探讨。

通过优化材料配方、采用环保型原料以及提高材料在极端条件下的稳定性等措施,我们研发出一种高效、可靠、环保的瓦斯抽采钻孔粘液密封材料。

该材料在实际应用中表现优异,可有效提高瓦斯抽采效率和安全性,为煤矿安全生产提供有力保障。

WJ9066—2010煤矿瓦斯抽采水胶药柱简介

WJ9066—2010煤矿瓦斯抽采水胶药柱成果简介一、技术投资分析:煤矿瓦斯抽采水胶药柱采用煤矿许用水胶炸药作为爆破药柱,根据爆炸作用原理,为使炸药与煤层的波阻抗相耦合,采用大颗粒硝酸铵作为水胶炸药的减速剂,使用传爆体克服炸药的管道效应,确保爆破药柱传爆大于50m,消除了由于沟糟效应造成炸药压死、息爆,留在煤体中无法处理,致使在机械化采煤过程中会造成巨大的不安全隐患。

为解决长钻孔的装药问题,“煤矿瓦斯抽采水胶药柱”采用抗静电和阻燃管材,确保了药柱在装填过程中与煤体摩擦不产生静电,同时,保证炸药爆炸时包装外壳不燃烧。

三级煤矿瓦斯抽采水胶药柱在煤层深孔爆破中的应用,主要是根据装药的内部爆炸原理,利用炸药爆炸产生的冲击波和爆生气体的动压作用,造成煤层的动态损伤、断裂,在装药孔周围形成交叉的裂隙,在瓦斯压力和地应力作用下,增加瓦斯的释放通道和解析速度,利于抽排瓦斯。

2007年7月,该产品及其瓦斯治理技术经专家鉴定委员会鉴定一致认为该成果具有创新性和实用性,达到了国际先进水平。

其性能指标见表1。

表1煤矿瓦斯抽采水胶药柱产品主要性能指标项目名称技术指标装药密度/g.cm-3 0.90~1.15爆速/m.s-1 2300~7500猛度/mm ≥9威力/ml ≥180传爆长度/m ≥50贮存期/月 5二、成果的创造性、先进性:①使用包覆的大颗粒硝酸铵作为降低炸药爆炸的减速剂,在不降低爆炸能量的基础上,降低炸药爆速;②通过调节大颗粒硝酸铵的含量,可使炸药的爆速可调,使炸药与爆破介质波阻抗耦合,提高了炸药爆炸能量利用率;③使用特制传爆体,确保炸药在长钻孔中保持完全爆轰,克服沟糟效应;④对药柱管采用抗静电、抗阻燃的管壳和螺旋式接头,消除了用炸药爆炸后外壳发火引燃瓦斯的可能性;⑤利用炸药内部作用原理,使钻孔周围形成交叉裂隙,增加瓦斯释放通道和提高瓦斯的解吸速率,创造煤层增透;⑥解决了煤炭开采过程中的煤与瓦斯突出的关键技术问题。

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煤矿瓦斯抽采水胶药柱研究
1 概述
1.1 背景与意义
地下开采煤矿,煤层埋藏深,煤炭地质存储层不仅构造复杂,而且多半产生强烈变形。

由于煤层赋存的构造复杂,许多矿井的煤层透气性低,导致了这些矿井的瓦斯含量较高,故被称为高瓦斯矿井。

因此,低透气性煤层基本都属于高瓦斯煤层。

目前,地面钻孔瓦斯抽采技术是防治瓦斯的最佳办法。

但事实上,要想在所有矿井特别是那些透气性较差的煤矿采取推广地面钻孔抽采瓦斯的办法,不仅难度大,而且需要投入大量的费用,即使是进行了瓦斯地面抽采,抽采效率也较低。

深孔预裂爆破是提高低透气性煤层瓦斯抽采效果的有效措施,与传统的瓦斯抽采方法相比,具有投资少、见效快的优点。

国内科研单位对煤层深孔预裂控制爆破技术进行了研究,该技术主要用于石门揭煤采掘工作面防突,以增大煤层透气性,提高瓦斯抽采率,以及应用于矿井瓦斯灾害的治理及瓦斯抽采等。

应用结果表明,深孔预裂控制爆破对提高瓦斯抽采效率具有明显的效果。

在采用煤矿许用炸药进行预裂爆破时,国内炸药一般均采用煤矿型含水炸药,如水胶炸药、胶状乳化炸药等,虽然均具有较好的爆破性能和安全性能,但因为深孔预裂控制爆破炮孔较深,一般达到40~80m,塑膜包装的药卷由于较软无法送到炮孔深部,同时较深的炮孔存在一定管道效应,不利于炸药药卷的传爆。

现研发一种新型煤矿瓦斯抽采水胶药柱,完善水胶炸药的配方及管壳设计。

能满足用户需求,提高低透气性煤层开采的本质安全性。

1.2 应用前景
目前,国内对瓦斯抽采方式主要有钻孔抽采(顺层钻孔和穿层钻孔)、地面钻井抽采、巷道抽采和埋管抽采等。

但是由于国内大多数煤矿煤层瓦斯透气性低,单纯采用地面钻孔抽采瓦斯的办法,使很多煤矿的瓦斯抽采率不高。

使用煤矿瓦斯抽采水胶药柱进行深孔松动爆破技术来预破裂煤层,可以有效增加煤层的裂隙,提高瓦斯透气性,实践表明瓦斯抽采效果可以提高50%以上。

而且用于瓦斯抽采的成本低廉、爆破技术较为成熟,故该产品将有较好的市场推广前景。

2 主要研究内容
2.1 项目实施主要内容、工艺路线、关键技术及创新点
2.1.1 药配方设计
瓦斯抽采药柱主要应用于高瓦斯矿的采煤工作面,通过预裂爆破来增大煤层透气性,因此所处爆破环境瓦斯浓度会很高,尤其是爆破过后,瓦斯会大量涌出,对其安全性能要求很高。

公司原有三级煤矿许用水胶炸药可燃气安全度为≥400g(半数发火量),通过设计及实验研究,使新配方设计的抽采药装药的可燃气安全度为≥500g(半数发火量),安全性有明显提高。

此外,配方设计过程还要考虑其性能指标,控制炸药爆速和做功能力,通过改善爆炸性能指标来改善瓦斯抽采的安全效果。

2.1.2 工艺路线
2.1.3 煤矿瓦斯抽采水胶药柱外壳的设计
水胶炸药是状结构、粘弹性非牛顿型的水基凝胶体,仅靠原塑模包装药卷,强度和硬度较小,在深孔爆破中无法将炸药顺利装填炮孔底部,药卷之间不能做到无缝隙连接。

水胶药柱装填炮孔过程中,与煤层会产生强烈摩擦,产生强烈的静电,容易造成装填雷管早爆,引起安全生产事故。

另外,炸药爆炸后,炸药的包装外壳应具有阻燃作用,否则易造成瓦斯、煤尘爆炸事故。

因此,选择和设计装药外壳尤为重要。

2.1.4 管壳设计
传爆体放置在不接触炸药的管壳内部空腔,通过传爆体在药柱之间进行传爆,不但改善了传爆性能,也提高了生产效率,方便了使用。

2.2 本项目的关键技术及创新点
①采用高安全性三级煤矿许用水胶炸药作为爆破药柱;采用惰性吸热材料降低炸药爆炸能量,以提高瓦斯抽采的安全性;②采用在管壳内腔中加入传爆体,不与炸药接触,避免了炸药爆轰波传输过程的管道效应;③传爆体不在生产时加入,提高了生产效率,降低了生产时的安全风险;④水胶药柱采用抗静电和阻燃外壳,确保药柱在装填过程中与煤体摩擦不产生静电,保证炸药爆炸时包装外壳不燃烧,提高爆破的安全性。

2.3 煤矿瓦斯抽采水胶药柱达到的技术指标。

3 实用性分析
我国煤炭资源丰富,其产量位居世界首位,然而我国煤矿所开采的大多是高瓦斯煤层,瓦斯含量大,瓦斯压力大,透气性差,目前采用的瓦斯抽采方式效率较低,煤炭开采的安全性难以得到保证。

煤矿瓦斯抽采水胶药柱的研发,解决了这一技术难题,在未开采煤层工作面采用深孔松动爆破技术来预破裂煤层,增加煤体的透气性,提高瓦斯抽采率,降低瓦斯压力,从而有效预防和消除煤与瓦斯突出事故的发生。

由于该产品采用高安全性水膠炸药装药,装药外壳设置了不与炸药接触的内腔,方便了传爆体的连接,消除了管道效应。

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