适用井下钻孔的高能射孔增透技术研究与应用

摘要

针对低透气性煤层瓦斯难以抽采技术难题,以江西涌山煤矿抽采瓦斯钻孔为研究对象,依循聚能爆破原理,采用LS-DYNA软件模拟高能复合射孔弹产生高能气体侵彻煤层应力变化与裂缝拓展情况,得到高能复合射孔弹侵彻煤层深度,同时设计一种适用煤矿井下钻孔的高能复合射孔弹弹架及其固封装置,最终在煤矿井下试验成功.模拟研究与现场试验结果表明:高能复合射孔弹爆破压裂具有一定的方向性;压裂出的裂缝以纵向裂缝为主,同时随着射流动能降低,纵向裂缝也逐渐尖灭,浸彻煤层深度(即压裂影响半径)约1.65 m;同一射孔弹架中的多个射孔弹起爆后形成的金属射流相互影响较小,且金属射流对压裂孔周围煤层的扰动随着金属射流与压裂孔壁距离的加大而逐渐减弱.