煤巷快速掘进设备选型及支护设计研究

1

作者 王小坡 刘小虎 +3 位作者 严理斌 王惠风 秦宾宾 杨勇 《煤矿机械》 2025年第3期9-13,共5页

煤矿安全高效回采往往伴随工作面接替紧张问题,矿区巷道快速掘进,尤其是煤巷高效掘进能较好地缓解。针对内蒙古自治区东胜煤田新街台格庙矿区进行煤矿快速掘进研究。首先针对矿区工程地质条件,从地质条件、巷道断面、巷道掘进设备选型... 煤矿安全高效回采往往伴随工作面接替紧张问题,矿区巷道快速掘进,尤其是煤巷高效掘进能较好地缓解。针对内蒙古自治区东胜煤田新街台格庙矿区进行煤矿快速掘进研究。首先针对矿区工程地质条件,从地质条件、巷道断面、巷道掘进设备选型、巷道支护工艺及施工劳动组织等方面分析影响巷道快速掘进原因;其次,依托矿区地质条件优选EJM540/4-2型掘锚一体机+MZHB5-1500/25型煤矿用锚杆转载机+DZQ100/100/45型煤矿用带式转载机+DWZY1000/1200型带式输送机自移机尾配套组成的掘进设备方案;细化分析了超前钻探、截割系统、临时防护、机载支护系统、物料运输系统、行走系统、工作面除尘系统的设备参数;最后,结合矿区煤巷围岩条件与掘进设备参数优化支护设计,从而实现巷道快速掘进。研究成果为类似地层巷道快速施工提供了技术参考。 展开更多

关键词 煤巷 快速掘进 影响因素分析 掘进装备参数 围岩支护参数

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单一低透气性煤层顶分层采面卸压抽采技术研究 被引量：6

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作者 王惠风 王正伟 +1 位作者 张海权 陈鑫 《煤炭工程》 北大核心 2012年第11期43-45,共3页

鹤壁中泰矿业所采二1煤层属低透气性,具有突出危险,又无解放层可采,瓦斯治理一直是制约该矿安全生产的一大"瓶颈"。为了彻底解决这一难题,文章研究了单一低透气性煤层顶分层采面卸压抽采技术,并实施应用,结果表明,31021工作... 鹤壁中泰矿业所采二1煤层属低透气性,具有突出危险,又无解放层可采,瓦斯治理一直是制约该矿安全生产的一大"瓶颈"。为了彻底解决这一难题,文章研究了单一低透气性煤层顶分层采面卸压抽采技术,并实施应用,结果表明,31021工作面通过采取"五大一深"的抽采措施和钻孔→封孔→联抽→调控的"四位一体"瓦斯抽采模式后,实现了单一低透气性煤层区域消突,大幅提高了瓦斯抽采浓度,改善了低透气性煤层工作面的回采条件。 展开更多

关键词 采动卸压 低透气性 瓦斯抽采 抽采效果

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掘进工作面粉尘综合治理技术与实践 被引量：27

3

作者 王惠风 陈殿赋 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第5期90-94,共5页

针对保德煤矿掘进过程中产生高浓度粉尘的难题,采用大直径钻孔煤层注水和掘锚机喷雾块改造、高压外喷雾降尘技术、湿式钻进技术等相结合的降尘技术,同时结合可伸缩式全断面捕尘喷雾装置和高效清除二次扬尘技术工艺,建立一套掘进工作面... 针对保德煤矿掘进过程中产生高浓度粉尘的难题,采用大直径钻孔煤层注水和掘锚机喷雾块改造、高压外喷雾降尘技术、湿式钻进技术等相结合的降尘技术,同时结合可伸缩式全断面捕尘喷雾装置和高效清除二次扬尘技术工艺,建立一套掘进工作面综合降尘技术及工艺,实现掘进工作面低尘化生产。应用结果表明,保德煤矿81310胶带运输巷、81311回风巷及联络巷掘进工作面注水后煤层含水率平均增加了3.82%,总粉尘平均降尘率达98.72%,呼吸性粉尘平均降尘率达97.36%,有效改善了工作面的粉尘污染状况,为矿井安全高效生产提供了有利条件。 展开更多

关键词 掘进工作面 动压注水 高压外喷雾 捕尘网 清扫器

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综放面采空区自燃防治技术研究及应用 被引量：8

4

作者 王惠风 陈殿赋 《煤炭工程》 北大核心 2016年第S1期63-65,共3页

分析了保德煤矿81306综放工作面采空区自燃的危险因素,为防治采空区自燃,根据保德煤矿的采煤工艺和巷道布置,通过设计并实施采空区注氮、注浆、堵漏防等工程技术,每天对采空区气体采集进行实验室化验分析,时刻观测自燃征兆,有效防治了... 分析了保德煤矿81306综放工作面采空区自燃的危险因素,为防治采空区自燃,根据保德煤矿的采煤工艺和巷道布置,通过设计并实施采空区注氮、注浆、堵漏防等工程技术,每天对采空区气体采集进行实验室化验分析,时刻观测自燃征兆,有效防治了煤炭自燃,消除了矿井的重大火灾隐患,保证了工作面的安全高效生产。 展开更多

关键词 采空区自燃 注氮技术 注浆技术 堵漏防技术 束管监测

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浅析本煤层瓦斯预抽顺层钻孔布置方式 被引量：2

5

作者 王惠风 陈殿赋 张增辉 《陕西煤炭》 2014年第4期29-31,41,共4页

通过对保德煤矿81503与81504高瓦斯工作面,分别施工平行顺层钻孔和交叉钻孔布置及抽放联管方式的考察,结合现场测试瓦斯抽放流量及浓度等参数,得出了抽放效果较好钻孔布置方式。

关键词 平行钻孔 交叉钻孔 钻孔布置 抽放效果

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保德煤矿瓦斯综合治理体系研究及应用 被引量：1

6

作者 王惠风 陈殿赋 《陕西煤炭》 2015年第3期68-70,共3页

通过对保德煤矿81503工作面实施风排瓦斯、工作面预抽及采空区埋管抽放等分源治理瓦斯和一号回风巷顶板退锚索技术等措施,实现了对综采工作面瓦斯有效的综合治理,有效控制了采空区顶板跨落步距,杜绝了工作面上隅角及回风巷的瓦斯超限事... 通过对保德煤矿81503工作面实施风排瓦斯、工作面预抽及采空区埋管抽放等分源治理瓦斯和一号回风巷顶板退锚索技术等措施,实现了对综采工作面瓦斯有效的综合治理,有效控制了采空区顶板跨落步距,杜绝了工作面上隅角及回风巷的瓦斯超限事故,为高瓦斯矿井的安全高产高效生产提供了有力的保障。 展开更多

关键词 风排瓦斯 预抽瓦斯 埋管抽放瓦斯 退锚索技术 安全高效

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二氧化氯对煤储层的化学增透实验研究 被引量：30

7

作者 郭红玉 苏现波 +2 位作者 陈俊辉 王惠风 司青 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期633-636,共4页

针对传统煤储层物理增透使用高黏压裂液破胶困难,引入油气田常用的强氧化剂——二氧化氯作为破胶剂。同时,通过显微镜发现不同煤阶煤经二氧化氯浸泡后均有不同程度的刻蚀,且煤阶越低,刻蚀越严重。渗透率对比测试证实二氧化氯可以提高煤... 针对传统煤储层物理增透使用高黏压裂液破胶困难,引入油气田常用的强氧化剂——二氧化氯作为破胶剂。同时,通过显微镜发现不同煤阶煤经二氧化氯浸泡后均有不同程度的刻蚀,且煤阶越低,刻蚀越严重。渗透率对比测试证实二氧化氯可以提高煤层渗透率,而且原始煤储层渗透率越高,渗透率增加的幅度越显著。实验结果说明二氧化氯不但有助于高黏压裂液破胶,还可对煤储层氧化刻蚀实现化学增透,为二氧化氯在水力压裂中的应用提供了实验支撑。 展开更多

关键词 煤层气 二氧化氯 渗透率 氧化刻蚀 破胶剂

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二氧化氯对煤储层孔隙结构的影响 被引量：7

8

作者 郭红玉 王惠风 +3 位作者 苏现波 夏大平 张双斌 马俊强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期40-44,共5页

在煤储层低温条件下,二氧化氯(ClO2)不仅实现了煤层气井水力压裂时高黏压裂液的快速破胶和返排,还降低了煤的亲甲烷能力,但其强氧化性对煤储层孔隙结构的影响问题却还没有搞清楚。为此,采集了3种不同煤阶煤样(样品分别来自河南省义马市... 在煤储层低温条件下,二氧化氯(ClO2)不仅实现了煤层气井水力压裂时高黏压裂液的快速破胶和返排,还降低了煤的亲甲烷能力,但其强氧化性对煤储层孔隙结构的影响问题却还没有搞清楚。为此,采集了3种不同煤阶煤样(样品分别来自河南省义马市千秋矿井、焦作市中马村矿井和山西省柳林县沙曲矿井),将其粉碎(筛选粒径为2mm左右),采用浓度为4 000μg/g的ClO2溶液浸泡72h,利用压汞法分析ClO2溶液处理前后煤样的孔隙度、孔径分布、孔容、比表面积等孔隙结构的变化特征。实验结果表明:①处理后煤样的孔隙度、孔容得到不同程度的提高,大孔和中孔的孔容比增加;②进—退汞曲线的滞后现象消失及张开度变小,孔隙的连通性增强;③孔隙比表面积值降低,其中,小孔和微孔的比表面积比有所减小。结论认为:二氧化氯对煤储层具有氧化刻蚀增透作用,能够改善煤储层的孔隙结构,一定程度上增大了煤储层的渗透率,有利于煤层气的运移和产出,值得在煤层气行业进行推广应用。 展开更多

关键词 二氧化氯 压汞法 孔隙结构 化学增透 运移产出 亲甲烷能力 煤层气 压裂液 渗透率

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综放面边界三角煤旋转开采技术研究 被引量：10

9

作者 曾得国 王惠风 《煤炭工程》 北大核心 2016年第S1期8-11,共4页

针对保德煤矿8#煤层多个工作面旋转回采技术问题,结合煤层地质条件,分析了综放面边界三角煤旋转开采参数和回采工艺,通过合理设计巷道布置参数,加强现场管理和操作关键点,三角空顶区实施锚杆、锚索及挂网支护,旋转中心附近支架上方挂金... 针对保德煤矿8#煤层多个工作面旋转回采技术问题,结合煤层地质条件,分析了综放面边界三角煤旋转开采参数和回采工艺,通过合理设计巷道布置参数,加强现场管理和操作关键点,三角空顶区实施锚杆、锚索及挂网支护,旋转中心附近支架上方挂金属网,顶板破碎区实施注浆加固等一系列技术措施,进一步提高了煤炭回采率,增加了经济效益。 展开更多

关键词 三角煤 旋转开采 回采工艺 巷道布置 顶板支护

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高地压工作面与回撤巷贯通工艺研究

10

作者 曾得国 王惠风 《陕西煤炭》 2014年第5期16-19,共4页

针对保德煤矿81502高压工作面与主回撤巷道贯通引起的顶板下沉、冒顶、片帮、底臌等灾害,通过采取灌注高分子材料、调齐工作面两顺槽、调整工作面层位、改进挂网工艺、处理漏顶及工作面贯通后挑顶和清煤等工艺措施,成功实现了主回撤巷... 针对保德煤矿81502高压工作面与主回撤巷道贯通引起的顶板下沉、冒顶、片帮、底臌等灾害,通过采取灌注高分子材料、调齐工作面两顺槽、调整工作面层位、改进挂网工艺、处理漏顶及工作面贯通后挑顶和清煤等工艺措施,成功实现了主回撤巷道的安全贯通,保障了工作面高产高效生产。 展开更多

关键词 煤矿掘进 巷道贯通 压力增大 工艺措施 高产高效

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大直径高位钻孔代替高抽巷抽采瓦斯的研究 被引量：62

11

作者 张海权 王惠风 王向东 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第6期51-53,57,共4页

针对高抽巷施工工程量大、投入大的问题,在沙曲矿24207综采工作面进行了大直径高位钻孔替代高抽巷的试验,对二者的抽采效果进行了对比分析。高位钻孔抽采瓦斯效果达到了高抽巷抽采瓦斯的效果,且高位钻孔呈扇形布置,能扩大抽采范围,延长... 针对高抽巷施工工程量大、投入大的问题,在沙曲矿24207综采工作面进行了大直径高位钻孔替代高抽巷的试验,对二者的抽采效果进行了对比分析。高位钻孔抽采瓦斯效果达到了高抽巷抽采瓦斯的效果,且高位钻孔呈扇形布置,能扩大抽采范围,延长瓦斯抽采服务时间,提高瓦斯抽采率,将工作面回风瓦斯体积分数控制在0.33%左右。应用结果表明用大直径高位钻孔代替高抽巷进行瓦斯抽采是可行的。 展开更多

关键词 大直径高位钻孔 高抽巷 瓦斯抽采 采空区 以孔代巷

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保德煤矿顶板灾害现状及治理技术 被引量：3

12

作者 蒲林 王惠风 曾得国 《陕西煤炭》 2017年第5期114-116,136,共4页

针对保德煤矿8~#煤层顶板节理、层理较发育的现状,为预防掘进、回采过程中出现的片帮、冒顶事故,提出了优化采掘工艺,加强掘进及综采工作面矿压监测,做好综放面两顺槽及隅角的顶板管理和工作面初、末采期间顶板控制等技术措施,实现了对... 针对保德煤矿8~#煤层顶板节理、层理较发育的现状,为预防掘进、回采过程中出现的片帮、冒顶事故,提出了优化采掘工艺,加强掘进及综采工作面矿压监测,做好综放面两顺槽及隅角的顶板管理和工作面初、末采期间顶板控制等技术措施,实现了对掘进巷道一次性成功支护,形成了该矿井规范的支护模式。 展开更多

关键词 顶板灾害 采掘工艺 矿压监测 顶板控制

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保德煤矿综放工作面旋转开采关键技术研究 被引量：10

13

作者 王惠风 陈殿赋 师泽敏 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期131-135,共5页

针对边界三角煤及不规则块段造成三角煤丢失、资源浪费的难题,以保德煤矿81308综放工作面为工程背景,基于三角煤实心旋转开采技术理论,结合地质条件及工作面现状,研究了三角煤开采回风巷布置、端头设备搭接、回采工艺及顶板控制关键技... 针对边界三角煤及不规则块段造成三角煤丢失、资源浪费的难题,以保德煤矿81308综放工作面为工程背景,基于三角煤实心旋转开采技术理论,结合地质条件及工作面现状,研究了三角煤开采回风巷布置、端头设备搭接、回采工艺及顶板控制关键技术。研究结果表明:①采用分段折线式方法设计回风平巷旋转段,减少了工作面长度的变化;②前部刮板输送机提前加装输送机槽并将端头支架与装载机向副帮偏移5°,解决了前、后部刮板输送机与转载机搭接的难题;③采取机尾割三角煤斜切进刀的单向割煤工艺,实现了工作面连续推进;④采取机头支架不放煤工艺和配备单体支柱,保证了旋转中心附近的顶板稳定性。通过综放工作面旋转开采关键技术的应用,成功回采了边界三角煤。 展开更多

关键词 三角煤 旋转开采 回采工艺 顶板管理 旋转段

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综放工作面高效回撤与末采顶板控制技术 被引量：14

14

作者 王惠风 陈殿赋 《陕西煤炭》 2020年第1期118-122,163,共6页

为了解决保德煤矿81505综放工作面回撤时间长、困难大、安全性差及作业环境风险高等难题,开展了综放工作面高效回撤与末采顶板控制技术探讨。在明确研究区域工程概况的基础上,结合以往的成功经验和生产实际,通过采用预回撤多通道技术,... 为了解决保德煤矿81505综放工作面回撤时间长、困难大、安全性差及作业环境风险高等难题,开展了综放工作面高效回撤与末采顶板控制技术探讨。在明确研究区域工程概况的基础上,结合以往的成功经验和生产实际,通过采用预回撤多通道技术,确定了合理的停止放煤位置。在贯通前做好采高及层位调整、矿压观测、设备检修及材料准备,使用纤维柔性网替代金属网,实施提高工作面支架阻力、注入高分子材料、优化补强支护方式等顶板控制技术的工艺,实现了81505综放工作面安全高效贯通回撤。实践表明,回撤时间仅需15 d,安全价值显著,对地质条件相似的矿井的安全高效回撤具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 高效回撤 顶板控制 放煤 纤维柔性网 补强支护

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光学皮带秤测量方法及实验对比 被引量：1

15

作者 陈睿 杨建红 +3 位作者 房怀英 黄文景 林伟端 王惠风 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期14-19,共6页

基于激光测距技术,提出一种新型皮带输送物料的体积测量方法,该方法利用激光测距传感器拟合得到物料横截面,并结合皮带速度计算得到物料瞬时流量.通过皮带上物料的运动特征分析主要误差源,并优化轮廓提取算法;通过搭建实验台(带宽为200m... 基于激光测距技术,提出一种新型皮带输送物料的体积测量方法,该方法利用激光测距传感器拟合得到物料横截面,并结合皮带速度计算得到物料瞬时流量.通过皮带上物料的运动特征分析主要误差源,并优化轮廓提取算法;通过搭建实验台(带宽为200mm的皮带机),测量在带速为0~0.8m·s-1时的物料流量.实验结果表明:误差补偿之后,测量结果的重复性和准确性的误差均在±1%以内,该方法具有非接触、结构简单、精度高等优点,可以满足工业带式输送机的实时测量要求. 展开更多

关键词 激光测距 皮带秤 非接触 误差修正

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基于PCA和KNN的侏罗系煤层断层预测研究 被引量：1

16

作者 贺安民 尹海洋 +3 位作者 王惠风 符超 李果 陈同俊 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第12期114-118,共5页

为提高断层解释精度及效率,以布尔台矿区侏罗系煤层为研究对象,正演模拟与实际资料分析相结合,分析了侏罗系煤层中的断层响应特征,基于机器学习理论研究了侏罗系煤层中的断层预测方法,并在4-2上煤层中进行了应用。研究结果:断层在地震... 为提高断层解释精度及效率,以布尔台矿区侏罗系煤层为研究对象,正演模拟与实际资料分析相结合,分析了侏罗系煤层中的断层响应特征,基于机器学习理论研究了侏罗系煤层中的断层预测方法,并在4-2上煤层中进行了应用。研究结果:断层在地震正演剖面上表现出同相轴错断扭曲、能量减弱、属性值突变等特征,1-2煤、2-2煤、4-2上煤的断层响应特征明显,5-2煤的断层响应特征相对较差。对各煤层地震属性做主成分分析,发现前3个主成分的累计贡献率大于80%,可以表征地震属性的大部分有效信息。结合正演模型断层位置和属性主成分信息,利用最邻近算法(KNN)预测断层断点,在模型参数K=9时,预测效果最优。以布尔台矿实测地震数据为输入,预测了4-2煤断层,预测的断层位置在地震剖面上可见清晰反映,验证了基于KNN和PCA的断层预测方法的有效性。研究成果可以较准确地预测侏罗系煤层断层,提高断层解释效率和客观性。 展开更多

关键词 侏罗系煤层 正演模拟 断层预测 地震属性 主成分分析 最邻近算法

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地震属性定位采空区边界的对比研究

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作者 王安 符超 +2 位作者 李果 王惠风 陈同俊 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第10期31-35,共5页

为了提高采空区边界的定位精度,综合正演模拟、地震属性和主成分分析,研究了地震属性及其主成分定位采空区边界的效果。结果表明,采空区反射波明显区别于煤层反射波,在地震剖面上易于识别。但由于冒落带和裂隙发育带的影响,在地震剖面... 为了提高采空区边界的定位精度,综合正演模拟、地震属性和主成分分析,研究了地震属性及其主成分定位采空区边界的效果。结果表明,采空区反射波明显区别于煤层反射波,在地震剖面上易于识别。但由于冒落带和裂隙发育带的影响,在地震剖面上直接定位采空区边界较困难。地震属性有助于提高采空区边界的定位精度和可靠性,其中谱分解、振幅能量和几何特征类属性效果较好。但在多数情况下,地震属性主成分定位采空区边界的精度和可靠性更高。 展开更多

关键词 采空区 边界定位 正演模拟 地震属性 主成分分析

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全断面矩形巷道高效快速支护技术研究 被引量：2

18

作者 宋立兵 王惠风 《能源科技》 2020年第7期16-19,共4页

为保证全断面矩形巷道支护安全高效,结合掘进全断面矩形巷道支护过程中出现的卡钻咬死、断裂失效、咬合松弛等难题,通过问题分析与技术改进,试验更换铁头玻璃钢锚杆、应用减磨垫片及实施安装掘锚一体机自动化钻臂设备等创新技术,建立了... 为保证全断面矩形巷道支护安全高效,结合掘进全断面矩形巷道支护过程中出现的卡钻咬死、断裂失效、咬合松弛等难题,通过问题分析与技术改进,试验更换铁头玻璃钢锚杆、应用减磨垫片及实施安装掘锚一体机自动化钻臂设备等创新技术,建立了一套全断面矩形巷道高效快速支护技术及工艺,实现了掘进工作面高效快速支护。结果表明,保德煤矿81310胶顺、81311回顺及联巷掘进工作面百米节约锚杆约120套,每月增加掘进进尺约200m,不仅提高了掘进效率,而且降低了员工的劳动强度,创造了良好的经济效益,保障了锚杆支护的达标率和规范标准,为矿井的安全高效生产提供了有利条件。 展开更多

关键词 掘进工作面 玻璃钢锚杆 减磨垫片 自动化钻臂

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高瓦斯工作面水力压裂试验及联管抽采技术研究 被引量：1

19

作者 王惠风 陈殿赋 《煤矿开采》 北大核心 2018年第3期103-106,91,共5页

为了解决81504工作面回采时瓦斯大量涌出制约高产高效的难题,通过对钻孔参数合理优化,采用新式封孔技术提高封孔效果,结合水力压裂技术对煤储层增透、平衡应力场及抑制瓦斯涌出等作用,应用联管带抽钻孔瓦斯,形成了"钻孔—封孔—压... 为了解决81504工作面回采时瓦斯大量涌出制约高产高效的难题,通过对钻孔参数合理优化,采用新式封孔技术提高封孔效果,结合水力压裂技术对煤储层增透、平衡应力场及抑制瓦斯涌出等作用,应用联管带抽钻孔瓦斯,形成了"钻孔—封孔—压裂—抽采"一体化的瓦斯抽采过程。结果表明:通过现场试验,81504工作面高瓦斯区域钻孔瓦斯流量大幅度增加,钻孔流量衰减系数减小了约2倍,煤层透气性系数增大了13.43倍,煤层瓦斯含量由4.83m3/t降为2.35m3/t,最终提高了瓦斯抽采效率,缩短了瓦斯抽放时间,实现了高瓦斯工作面向低瓦斯工作面的转变,同时增加了煤层的含水量,极大地降低了产尘量,削弱了煤尘爆炸的危险性,为矿井的安全高效生产提供了必要条件。 展开更多

关键词 水力压裂 联管抽采 钻孔设计 封孔技术 效果分析

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