基于“气-液-酸”综合预裂煤层坚硬夹矸技术

针对工作面煤层坚硬夹矸预裂问题，结合小保当煤矿112201超长综采工作面局部出现的大范围硬岩夹矸层，突破了单一煤层预裂技术手段的局限性，提出“气-液-酸”综合作用于煤层的夹矸预裂技术，含高压水射流割缝技术、二氧化碳预裂技术及酸液软化技术。通过对“气-液-酸”综合预裂技术的原理及工艺进行研究，确定了高压水射流割缝工艺、二氧化碳预裂及酸液软化工艺，设计了350m长工作面局部大范围硬岩夹矸的“气-液-酸”综合预裂试验方案。现场试验结果表明：方案实施后，采煤机截割效率及日产能明显提高，截齿消耗量大幅下降，日产能达到4万吨，较方案实施前提高了35%，吨煤截齿消耗量下降到40个，下降幅度达到50%，吨煤油脂消耗量降低了29.4%。该破碎过程由高压水射流割缝-气体爆破-酸液软化按一定工艺组成，具有定向作用，破碎网络可控性好，对工作面煤层顶底板免扰动，保证了综采面的安全及截割效率。为工作面煤层坚硬夹矸预裂提供了一种新的技术手段。