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掘进巷道水力消突技术研究与应用
摘要：
掘进巷道中的煤与瓦斯突出是煤矿井下安全生产中的重要隐患之一。水力消突技术在近年来得到了广泛的应用，通过将水泵管连接到巷道里的水法或水平预裂缝，将高压水喷入煤层，形成缓慢扩展的微裂缝，削弱地应力，降低煤与瓦斯的突出危险。本文将探讨掘进巷道水力消突技术的研究与应用，包括水力消突技术原理、消突效果评价方法、应用情况统计及费用分析等方面，以期提高煤矿井下安全生产水平。
关键词：掘进巷道；水力消突技术；煤与瓦斯突出；安全生产。
一、前言
煤与瓦斯突出是我国煤矿井下安全生产中的重要隐患，严重威胁职工生命财产安全。传统的控制煤与瓦斯突出方法主要包括“防突处理”、“支护措施”、“通风措施”等。随着科技的进步，水力消突技术在井下控制煤与瓦斯突出方面得到了广泛的应用。
二、水力消突技术原理
水力消突技术是通过将高压水泵管连接到巷道内的水法或水平预裂缝中，将高压水喷入煤层，形成缓慢扩展的微裂缝，削弱地应力，降低煤与瓦斯的突出危险。其主要原理如下：
1.高压水的作用：高压水在煤岩中形成微弱的爆炸性空腔，破坏煤层内部组织，消除应力集中，提高煤层完整性和稳定性。
2.水力消突作用：高压水在煤与瓦斯层中产生微小的裂隙，逐渐扩大并互相连接，使煤与瓦斯渗透压力得到缓解，达到消突的目的。
三、水力消突技术的评价方法
水力消突技术的效果评价通常采用产瓦曲线和产瓦率的方法。具体步骤如下：
1.选择测点：在掘进巷道水力消突前后，选择一个与工作面距离适当的瓦斯传感器进行测量，一般选取离工作面30-50m处的瓦斯传感器。
2.瓦斯传感器的安装：将传感器安装在巷道的墙壁或顶板上，严禁随意挂在传感器线上。
3.收集数据：在消突前后连续60分钟采集瓦斯传感器的数据，并记录在数据记录单上。
4.绘制产瓦曲线：根据采集数据计算不同时段的产瓦量，然后绘制产瓦曲线。
5.计算产瓦率：根据产瓦曲线计算不同时段的产瓦率，评价水力消突技术的效果。
四、应用情况统计
水力消突技术在煤矿井下应用已有近20年的历史。根据调查数据显示，截至2019年底，在全国的1400多处煤矿中，已有超过800家煤矿应用了水力消突技术，大大降低了煤与瓦斯突出的风险，提高了煤矿的安全生产水平。
五、费用分析
相比传统的防突处理和支护措施，水力消突技术的费用较高。一套完整的水力消突系统包括高压水泵、水泵管、水法或水平预裂缝、软管、活塞、控制装置及消雾器等部分，其所需费用较高。但是，由于水力消突技术的稳定性、效率高，安全等优点，其在整体费用上不比传统方法贵。并且其使用寿命高、排放污染低等等优点，是让人信赖的一种技术。
六、结论
水力消突技术作为煤矿井下应对煤与瓦斯突出的一种重要技术手段，在近年来得到了广泛的应用。该技术通过高压水喷入煤层，形成微小的裂隙，缓解了地应力，有效降低了煤与瓦斯突出的危险。该技术还能提高煤炭开采效率，减少对周围生态环境的影响。虽然水力消突技术在费用上较传统方法高，但在提高煤矿井下安全生产水平和保护职工生命财产安全方面，具有重要的意义，值得进一步研发和推广应用。
参考文献：
1.严亚军,邓马才,石蕊等.水力消突技术在南塔煤矿的应用[J].现代矿业,2014(04):100-103.
2.段婷婷,万志忠,梁云飞等.水力消突技术在一矿井成采区的应用研究[J].煤矿安全,2016(10):83-85.
3.韩爱民,卜彦林,胡晓辉.水力消突技术的应用现状及进展[J].中国安全生产科学技术,2015,s1:184-187.