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我国煤矿的安全生产形势非常严峻,瓦斯事故一直是威胁矿井安全生产最严重的灾害之一。瓦斯抽放是解决瓦斯事故的有效手段。本论文主要针对如何解决高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放问题,在预裂爆破的基础上提出了深孔控制水压爆破技术。 首先,分析了本课题研究所涉及到的国内外研究现状,以煤层瓦斯赋存和流动理论作为理论基础对煤层中瓦斯的流动进行了详细的讨论,建立了钻孔周围煤体中瓦斯流动的数学模型。 其次,以爆破力学理论、岩石力学、断裂力学等理论为基础,并运用应力波理论和准静压力理论,对爆破增透机理进行了分析和总结。 再者,本文深入地讨论了深孔控制水压爆破抽放瓦斯的技术工艺,从理论上对裂隙圈半径进行计算确定了控制孔和爆破孔的孔间距。后来通过试验,比较了爆破前后瓦斯抽放率和抽放量,在同等条件下,深孔控制水压爆破提高了煤层的透气性系数和抽放率,提高了瓦斯抽放量,大大缩短了抽放时间。 最后,利用模糊数学理论,结合模糊聚类分析模型,对影响深孔控制水压爆破效果的因素进行了分析,以此对爆破参数进行优化选择。 研究表明:这项技术可以有效地卸除地应力和瓦斯压力,增大钻孔周围煤体的裂隙,进而增大钻孔瓦斯的有效抽放半径,提高煤体的透气性系数,从而提高了煤层瓦斯的抽放量和抽放率,有效地缩短了本煤层瓦斯的预抽时间;同时,它还降低了煤与瓦斯突出的危险性,从而有效地解决了高瓦斯突出煤层采掘工作面瓦斯超限与瓦斯突出的问题,是一项非常具有推广价值的技术。