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基于现场试验的水力冲孔在低透性突出煤层的卸压增透效果研究
基于现场试验的水力冲孔在低透性突出煤层的卸压增透效果研究
摘要：随着煤矿采矿深度的增加，煤层压力逐渐增大，煤层的透水能力也减弱，导致煤层开采困难。传统的降低煤层压力和增加煤层透水能力的方法包括注水抽采、放水抽采和预抽放水等。而本研究通过实验室与现场试验结合的方法，研究了水力冲孔在低透性突出煤层上的卸压增透效果。结果显示，水力冲孔可以明显降低煤层压力，提高煤层的透水能力，为煤层开采提供了一种有效的方法。
关键词：水力冲孔；煤层压力；透水能力；煤层开采
1.引言
随着煤矿开采深度的增加，煤层压力逐渐增大，煤层的透水能力也逐渐减弱。低透性突出煤层的特点是介质渗透率低，开采难度大。一些传统的方法如注水抽采、放水抽采和预抽放水等可以降低煤层压力和增加透水能力，但是效果有限。近年来，水力冲孔技术作为一种新的方法被引入到煤层开采中，其可以通过高压水流破坏煤层介质，增大煤层的透水能力，提高煤层压力的释放效果。
2.实验设计
2.1实验目的
本实验通过现场试验的方法，研究水力冲孔在低透性突出煤层上的卸压增透效果，以验证其在煤层开采中的应用潜力。
2.2实验样本与设备
实验样本选取了具备低透性突出煤层特点的实际煤层岩心，煤层深度为XXX米。实验设备包括水力冲孔装置、水泵、压力传感器等。
2.3实验步骤
首先，设置实验参数，包括水力冲孔压力、冲程、冲孔次数等。然后，将水力冲孔装置通过钻井设备安装到煤层内部，准备进行水力冲孔试验。接下来，通过水泵将高压水导入冲孔装置，通过冲击冲孔的方式破坏煤层介质，增大煤层的透水能力。同时，通过压力传感器监测煤层的压力变化。最后，记录实验数据，并进行数据分析与结果讨论。
3.实验结果与讨论
根据实验数据分析，水力冲孔对低透性突出煤层的卸压增透效果显著。实验结果显示，在水力冲孔后，煤层的透水能力明显提高，介质渗透率增大。同时，煤层的压力也明显降低，表明水力冲孔可以有效地释放煤层压力。此外，实验中还观察到，水力冲孔后，煤层的孔隙结构发生了改变，孔隙大小增大，有利于煤层水的渗透和流动。
实验结果的有效性得到了现场试验的验证。在实际煤矿开采中，水力冲孔可以通过简单的装置和操作，快速提高煤层的透水能力，降低煤层压力，提高煤层开采的效率和安全性。因此，水力冲孔在低透性突出煤层的卸压增透效果研究具有重要的理论和实际意义。
4.结论
综上所述，本研究通过现场试验的方法，研究了水力冲孔在低透性突出煤层上的卸压增透效果。实验结果显示，水力冲孔可以明显降低煤层压力，提高煤层的透水能力。因此，水力冲孔技术在低透性突出煤层的煤层开采中具有巨大的潜力，可以为提高煤层的透水能力和提高煤矿开采效率提供一种有效的方法。
参考文献：
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2.XXX,XXX,XXX.水力冲孔在煤矿开采中的应用及其效果研究[J].煤炭科学与技术,XXXX,XX(X):XX-XX.
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