第42卷第03期2023年03月煤炭技术CoalTechnologyVol.42No.03Mar.2023doi:10.13301/j.cnki.ct.2023.03.0400引言我国地下煤层中含有丰富的瓦斯资源,并且煤与瓦斯突出严重。井下瓦斯抽采是将瓦斯变废为宝、消除突出危险性的十分重要的方式和举措。然而我国煤层瓦斯赋存特征极其复杂,煤层渗透率普遍较低。在构造煤发育的地区,如果没有采取强化抽采瓦斯抽采困难,往往不能达到预期效果。在突出比较严重的矿井需采取水力冲孔、水力割缝、水力压裂、二氧化碳相变致裂、水力造穴等措施来保障抽采率,为进一步提高抽采效果,一些突出矿井同时采取2种增透措施。这些措施可以使突出煤层抽采钻孔初期有较高的抽采浓度和抽采纯量,但随着抽采时间的延长抽采浓度会出现不同程度的衰减,抽采效果不佳。在这种情况下如何再次提高钻孔浓度,延长钻孔寿命是煤矿工作者和科研人员一直关切的问题。鉴于此,本文提出通过空气脉冲循环作用提高抽采钻孔抽采浓度的措施方法,以期提高低渗煤层抽采效果,减少瓦斯灾害。1脉冲循环空气对煤体的增透作用1.1脉冲循环气体对煤体的破坏作用煤体是典型的孔隙裂隙双重介质,如图1所示。图1脉冲循环空气对煤孔隙-裂隙结构影响脉冲循环空气通过钻孔进入煤体后,一方面孔隙压力增加,这使得裂隙受到孔隙压力大的拉张应力;另一方面脉冲循环气体使影响范围内瓦斯压力增加,这将导致煤基质受到吸附膨胀拉应力。裂隙内基于空气脉冲循环作用的抽采钻孔增透技术研究*史广山,魏风清,高吾斌(河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000)摘要:为了提高抽采钻孔抽采率,延长钻孔寿命,分析了空气脉冲循环对煤体的破坏和钻孔及周围裂隙的疏通作用,在此基础上研发了空气脉冲循环增透装置,并在现场进行了效果考察。研究结果表明:空气脉冲循环可通过反复增压-卸压使煤层产生拉伸和收缩,从而产生损伤破坏;气体快速卸出过程可以疏通钻孔及周围裂隙,从而提高煤层渗透率,改善抽采效果。研制的空气脉冲循环增透装置现场应用效果良好,增透钻孔60d平均瓦斯浓度超5%的占总数的80%。关键词:瓦斯抽采;增透;空气脉冲循环;瓦斯浓度中图分类号:TD712.6文献标志码:A文章编号:1008-8725(2023)03-207-04ResearchonPermeabilityImprovementTechnologyofBoreholeBasedonAirPulseCirculationSHIGuangshan,WEIFengqing,GAOWubin(SchoolofSafetyScienceandEngineering,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454000,China)Abstract:Inorder...