An experimental study of deep borehole pre-cracking blasting for gas pre-drainage on a mine heading roadway in a low permeability seam

• Autorzy: Liu J. , Liu Z. , Gao K.

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymentalne wysadzania przedszczelinowego otworów wiertniczych dla wstępnego odprowadzania gazu z chodnika w złożu o niskiej przepuszczalności

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In low permeability outburst coal seam mine heading roadway, boreholes through the floor pre-drainage coal seam gas were used to eliminate the outburst risk of coal seam. Due to the low permeability, the gas pre-drainage time is long and the effect is poor, which further adds to the mining-excavation relay in the mine production and safety. In view of the above problems a study was conducted on the outburst prevention mechanism of the pre-cracking blasting and permeability improvement with the deep boreholes in the low permeability seam as well as on the improvement of the coal seam gas drainage rate. The description of the study is presented in the present paper. The results showed that after the pre-cracking blasting and permeability improvement technical measures with the deep boreholes completed in the low permeability outburst seam, the elastic potential of the seam was effectively released, the gas pressure gradient of the seam was reduced and the excitation outburst stress was effectively eliminated. The permeability coefficient of the seam was increased by150 times and the pure quantity of the gas drainage from the seam was 8-10 times higher than before the blasting operation was completed. The gas concentration in the working face is between 0.2-0.3% during the process of heading roadway. The drive speed was increased by 2 times.

PL

W złożu o niskiej przepuszczalności w chodniku kopalnianym wykonano przezstropowo otwory wiertnicze do wstępnego odprowadzania gazów ze złoża w celu wyeliminowania ryzyka eksplozji. Słaba przepuszczalność złoża wpływa na długi czas i niezadowalający efekt wstępnego odprowadzania gazu, co dodatkowo opóźnia komunikację na linii wydobycia pod względem produkcji i bezpieczeństwa w kopalni. W świetle powyższych problemów przeprowadzono badanie nad mechanizmem ochrony przed wybuchem przy wysadzaniu przedszczelinowym oraz nad poprawą przepuszczalności poprzez wywiercenie głębokich otworów w złożu o niskiej przepuszczalności, a także nad usprawnieniem odprowadzania gazu ze złoża węgla kamiennego. W niniejszej publikacji przedstawiono opis badania. Wyniki wykazały, że po podjęciu kroków związanych z wysadzaniem przedszczelinowym dla poprawy przepuszczalności poprzez wykonanie głębokich otworów wiertniczych w złożu o słabej przepuszczalności uzyskano większą elastyczność złoża, obniżono gradient ciśnienia gazu w złożu oraz skutecznie wyeliminowano naprężenia występujące w wyniku inicjacji wybuchu. Współczynnik przepuszczalności złoża zwiększył się 150-krotnie, a ilość czystego gazu odprowadzanego ze złoża poprawiła się 8-10-krotnie w stosunku do jakości sprzed wysadzania. Stężenie gazu w przodku roboczym wyniosło 0,2-0,3% w momencie głębienia chodnika. Prędkość zwiększyła się dwukrotnie.

Słowa kluczowe

EN

deep borehole pre-cracking blasting; drilling through strata; low permeability seam; gas pre-drainage

PL

wysadzanie przedszczelinowe otworów wiertniczych; wiercenie przez pokłady; złoże o niskiej przepuszczalności; wstępne odprowadzanie gazów

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: AGH Journal of Mining and Geoengineering
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 36, no. 3
• Strony: 225--232
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Liu J.

• College of Energy and Safety, Key Laboratory of Mine Safety and High Efficient Mining Jointly Built by Province and Education Ministry, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui 232001, China

autor

Liu Z.

• College of Energy and Safety, Key Laboratory of Mine Safety and High Efficient Mining Jointly Built by Province and Education Ministry, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui 232001, China

autor

Gao K.

• College of Energy and Safety, Key Laboratory of Mine Safety and High Efficient Mining Jointly Built by Province and Education Ministry, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui 232001, China

Bibliografia

• [1] Qi-xiang Yu: Mine gas prevention and control [M]. Xu Zhou: China University of Mining and Technology Press, 1992: 108-121
• [2] Jian Liu, Ze-gong Liu, Bi-ming Shi: Study on the roadway excavation rapidly in the low permeability outburst coal seam [J]. Journal of China Coal Society, 2007, 32(8): 827-831
• [3] Lei Li, Cheng-lin Jiang: Experimental study on predicting outburst hazards by using ideal crosscut for opening a coal seam[J]. China Coalbed Methane, 2008, 5(1): 41-43
• [4] Shu-xiang Jia, Shou-ren Xu: Rapid seam opening technology with cross borehole gas drainage in outburst thick seam [J]. Coal Science and Technology, 2008, 36(12 ): 40-42
• [5] Ping Lu etc.: Study on proper layout parameters of the gas drainage drills of outburst prevention in rock cross-cut coal uncovering [J]. Journal of China Coal Society, 2002, 27(3): 242-248.