水力冲孔卸压增透防突技术的实践与研究

・４９・　水力冲孑Ｌ卸压增透防突技术的实践与研究　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ａｕｌｉｃ　Ｆｌｕｓｈｉｎｇ，Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｒｅｌｉｅｆ，　Ａｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　Ｏｕｔｂｕｒｓｔ　张新华ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｎ—ｈｕａ；孙超ＳＵＮ　Ｃｈａｏ；朱水康ＺＨＵ　Ｓｈｕｉ－ｋａｎｇ；李超ＬＩ　Ｃｈａｏ　（河南煤化集团鹤煤公司九矿，鹤壁４５８０００）　（ＨＮＣＣ　Ｈｅｂｉ　Ｃｏａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｎｏ．９　Ｍｉｎｅ，Ｈｅｂｉ　４５８０００，Ｃｈｉｎａ）　摘要：通过冲孔释放了煤体内的潜能，排放了大量瓦斯，使煤层透气性明显增加，抽采半径增大，抽采效果、消突效果得到显著提　高，突出区煤巷单进水平明显提升。　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ　ｐｕｎｃｈｉｎｇ，ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｂｏｄｙ　Ｓ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｉｓ　ｒｅｌｅａｓｅｄ，ａ　ｌａｒｇｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｇａｓ　ｉｓ　ｅｘｈａｕｓｔｅｄ，ＳＯ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｓｅａｍ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ，ｄｒａｉｎａｇｅ　ｒａｄｉｕｓ　ａｒｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ｏｕｔｂｕｒｓｔ　ｅｆｆｅｃｔ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｕｔｂｕｒｓｔ　ａｒｅａ　ｒｏａｄｗａｙ　ｓｉｎｇｌｅ－ｅｎｔｒｙ　ｌｅｖｅｌ　ｉｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ．　关键词：水力冲孔；卸压；增透；防突　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｕｌｉｃ　ｆｌｕｓｈｉｎｇ；ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｒｅｌｉｅｆ；ａｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ｏｕｔｂｕｒｓｔ　中图分类号：ＴＵ７４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—４３１１（２０１３）２５－Ｏ（Ｍ９－０２　１概况　系统连接方式如图３所示，乳化液泵站的额定压力　鹤煤九矿的煤层透气性差，瓦斯抽放和防突效果受到　严重影响。为了确保施工作业顺利进行，为此进行了穿层　钻孔水力冲孔试验。如图ｌ所示，在一４２０回风暗斜井进行　水力冲孔试验，水力冲孔卸压增透强化抽放区域防突技术　在３１００工作面下顺槽实施。　２５ＭＰａ，流量１５０Ｌ／ｍｉｎ，用内径￣ｂ２５ｍｍ（或６３２ｍｍ）、耐压　３１．５ＭＰａ的高压软管与乳化液泵相连，采用Ｕ型插销的快　速接头作为管接头。将ＳＧＳ型双功能高压水表安装在距　钻机１０～１５ｍ处，安全阀组件连接在其前方。　１　一　：　１　．　二　：　ｒ簧圣碗蕴＿侔一　１　Ｉ　广　乳化液泵站Ｌ—————Ｊ　双功ｈ、能　高压水表　图３水力冲孔系统连接图　３—４２０回风暗斜井水力冲孔操作步骤　①采用原尺寸钻头进行钻孔，钻至煤层后退出，然后　图１－４２０回风暗斜井水力冲孔钻场布置图　改用１号喷头体组件进行钻孔，同样遇煤后停止ｉ②将安　如图２所示，一４２０回风暗斜井为砂质泥岩及灰岩，巷　全阀组件中的截止阀关闭，调整乳化液泵站的安全阀为　　道长度６５０ｍ，巷道底板标高为…２８０ｍ　２６３ｍ，埋深为　５ＭＰａ，对胶管和胶管接头处进行检查，查看其是否漏水。③调整乳化液泵站的安全　５２３．４　５６５．５ｍ，距煤层垂距为１５～２０ｍ，距３１Ｏ０下顺槽平　并对漏水故障进行及时的处理；距约为３０ｍ，采用断面规格为３．６ｍｘ３．４ｍ的锚网喷对巷道　阀为８ＭＰａ，对ＳＧＳ型双功能表的流量和压力数进行记　进行支护。　录，对系统情况进行检查后停止泵站；④关闭安全阀组件　中的截止阀，启动乳化液泵站，开启钻机慢速挡，开始冲　孔。对见煤深度、时间、深度、压力、流量、出煤量等进行记　＼　２０回风暗斜井　３１００下顺槽　＼　＼　ｌ　＼　，　Ｉ　毫　———与　＝　９　录；⑤根据冲孔效果，对泵站安全阀设定值进行调整，逐次　增加２ＭＰａ，确保压力增加值不超过５ＭＰａ；⑥当孔内长时　间返清水时，结束冲孔，然后关闭泵站，安全阀组的截止阀　３分钟后打开，喷头体组件在安全阀组的压力表数值为零　时退出。　＼＼　图２穿孔钻孔剖面图　４各孔冲出的煤量统计　冲孔前，掘进工作面煤巷单进在１３．５ｍ／月一３１ｒｉｄ月，平　均单进２５．０２ＩＩ１／月，预测超标率为５４．１０％。自２０１３年３月　２４日至５月２２日对３１ｏ０下顺槽预测２０次，参数均未超　６ｍ，月单进７０．４ｍ／月，煤巷单进提高　作者简介：张新华（１９８３一），男，内蒙古赤峰人，助理工程师，研究　标，累计掘进１０５．４５．３８ｍ，与冲孔前相比提高１．８１倍。（表１）　方向为采掘技术管理。　２—４２０回风暗斜井水力冲孔系统　・５０・　高关水库流域主汛期降雨量的预测　Ｒａｉｎｆａｌｌ　Ｆｏｒｅｃａｓｔ　ｏｆ　Ｇａｏｇｕａｎ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　Ｂａｓｉｎ　ｉｎ　Ｍａｉｎ　Ｆｌｏｏｄ　Ｓｅａｓｏｎ　陈湘海ＣＨＥＮ　Ｘｉａｎｇ－ｈａｉ；徐玲ＸＵ　Ｌｉｎｇ；贺天忠ＨＥ　Ｔｉａｎ—ｚｈｏｎｇ；胡小梅ＨＵ　Ｘｉａｏ—ｍｅｉ　（湖北省漳河工程管理局，荆门４４８１５６）　（Ｔｈｅ　Ｚｈａｎｇｈｅ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｊｉｎｇｍｅｎ　４４８１５６，Ｃｈｉｎａ）　摘要：依据高关水库流域１９７１—２０１１年主汛期实测降雨量资料，应用均值标准差法建立５级分级标准。针对降雨量为相依随机　变量的特点，以各阶自相关系数为权重，运用马尔可夫链模型预测未来一年的时段降雨量状态，由于采用此方法得到的是一个区间值　而不是一个确定的数值，因此，不但扩大了预测的范围，最重要的是能够很好的指导现实的工作。该方法具有直观、预测准确、计算简　便的优点，为区域降雨量的中短期预测提供了新的分析途径。　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒａｉｎｆａｌｌ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｏｆ　Ｇａｏｇｕａｎ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｂａｓｉｎ　ｉｎ　ｍａｉｎ　ｆｌｏｏｄ　ｓｅａｓｏｎ　ｆｒｏｍ　１９７　１　ｔｏ　２０１　ｌ＿ｔｈｅ　ｍｅａｎ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｄｅｖｉａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｓｅｔ　ｕｐ　５－ｇｒａｄｅ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｓｔａｎｄａｒｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｒａｉｎｆａｌｌ　ｆｏｒ　ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｒａｎｄｏｍ　ｖａｒｉａｂｌｅｓ．ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｗｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｏｒｄｅｒ　ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅ伍ｃｉｅｎｔ．ｔｈｅ　Ｍａｒｋｏｖ　ｃｈａｉｎ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｆｏｒｅｃａｓｔ　ｔｈｅ　ｒａｉｎｆａｌｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｎｅｘｔ　ｙｅａｒ．Ａｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ａｎ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｖａｌｕｅ　ｒａｔｈｅｒ　ｔｈａｎ　ａ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｖａｌｕｅ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ．ｉｔ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｅｘｐａｎｄｓ　ｔｈｅ　ｒａｎｇｅ．ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｉｔ　ｃａｎ　ｇｕｉｄｅ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅａｌｉｔｙ　ｖｅｒｙ　ｗｅｌ１．Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ，ｉｔｓ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ａｃｃｕｒａｔｅ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｓｉｍｐｌｅ，ＳＯ　ｉｔ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｄｄｌｅ　ｏｒ　ｓｈｏｒｔ　ｔｅｒｍ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｒａｉｎｆａｌ１．　关键词：自相关系数；马尔可夫链；降雨量变化；预测；高关水库流域　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅ伍ｃｉｅｎｔ；Ｍａｒｋｏｖ　ｃｈａｉｎ；ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｒａｉｎｆｌｌ；ｐｒｅｄｉｃｔａｉｏｎ；Ｇａｏｇｕａｎ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｂａｓｉｎ　中图分类号：Ｐ３３２．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—４３１ｌ（２０１３）２５—００５０—０３　雨量序列规范化各阶自相关系数为权重，采用加权的方式　０引言　高关水库作为具有综合效益的大（２）型水利工程，主　分析为了流域降雨丰枯变化的趋势。　要以灌溉为主且兼有发电、防洪、养殖和旅游的功能。此水　１马尔可夫链预测的方法　库位于京山县北部大富水河的上游，流域面积为３０３ｋｍ２，　马尔可夫过程具有“无后效性”的特点，它是随即过程　总库容为２．１２亿ｍ，，其中兴立库容１．８５亿ｍ　，设计灌溉　的一个分支，即在已知某一个随即过程“现在”的前提下，　面积２．５６万ｈｍｚ。对于流域的降水过程来讲，存在很多的　它的“将来”和“过去”是相互独立的。其作为一个时间和状　不确定性因素并且这些因素错综复杂¨ｌ－２１，因此，流域的降　态都离散的时间序列，表达式为ｔ４Ｈ９］：　雨过程是一个随机变量。截止到目前为止，对于确定未来　定义在概率空间（Ｑ、Ｆ、Ｐ）上的随机序列ｆｘｌ，ｔ∈Ｔ），其　某一时段流域的降雨量还难以用物理成因分析的方法得　中参数集Ｔ＝｛０，１，２…｝，状态空间Ｅ＝｛０，１，２…｝，称为马尔　出一个准确的数值。但是在实际的调度过程中，仅需要预　可夫链，如果对任意正整数ｌ、Ｉｎ、ｋ及任意非负整数有ｉ　＞　测出未来一段时间雨量适当的变化范围即可『引。因此，为了　＞ｊ２＞ｊ１（ｍ＞ｊｚ），ｉ　，ｉ　，ｔｊ　　・・ｉｊ２，　∈Ｅ　更好的知道水库的调度运用，采用的马尔可夫链考虑了降　…有：Ｐ｛ｘｍ．ｋ＇Ｔｍ＋ｋ　ｌ　Ｘｍ－￣１　，　：ｌｊｌ，…，Ｘｊ２：ｌｊ２，　ｌｊｌ　ｊ　作者简介：陈湘海（１９７１一），男，湖北荆门人，工程师，主要从事水　利工程管理工作：徐玲（１９７８一），女，江苏江都人，工程　师，主要从事水利信息化管理工作；贺天忠（１９６８一），　男，湖北荆州人，高级工程师，主要从事水利工程设计　＝Ｐ｛ｘ　－￣－‘ｌｒｎ＋ｋ　１Ｘｍ＝１　｝　（１）　这里要求（１）式的左端有意义，即假定　Ｐ｛ｘ　＋ｋ＿Ｉ　，ｘ　＝ｉ＂，…，ｘ；２，ｘ＇ｆ　，ｆ｝＞０　实际应用中，常记（１）式右端　工作；胡小梅（１９８０一），女，湖北仙桃人，工程师，主要从　事水利工程管理工作。　Ｐ｛Ｘｍ　－－ｉｍ＋ｋ　ｆＸｍ＿ｊ　｝＝Ｐ｛Ｘｍ＋ｋ－ｊｆ　Ｘｍ＝ｉ｝：　ｉ（ｒｎ；ｋ｝，ｉ，ｊ，∈Ｅ　煤层内透气性明显增加，抽采半径增大ｆ抽采半径由冲孔　前的２．７３ｍ提高到７ｍ１，抽采效果、消突效果得到显著提　表１钻孔冲孔煤量参数　钻孔编号　冲出煤量（ｔ）　煤孔总长度（ｍ）　出煤量（ｔ／ｍ）　煤的真密度（ｔ／ｍ　）　１　２　１０．Ｏ　１１．５　１４．２５　８．７　０．７０　１．３２　１－３８　１．３８　高ｆ效检指标超标率由冲孔前得５４．１％降到冲孔后的　７．７％，最后超标率达到０１，应用后突出煤巷单进水平提高　了１．８倍，可达到７０．４ｍ／月ｒ应用前单进为２５．０２ｍ／月１，因　３　４　５　６　７．Ｏ　５．Ｏ　ｌ３　１１．０　９．０　１５　１５．５　７．５　Ｏ．７８　０ｌ３３　０．８４　１．４７　１．３８　１．３８　１－３８　１－３８　此水力冲孔能够有效的消突提高煤巷的单进。　参考文献：　［１１岳宁，金思德，邱善东．切顶卸压爆破沿空留巷技术浅析［ＪＪ．　中小企业管理与科技ｆ上旬刊１，２０１２（９）．　［２】付祥明，刘宁．浅谈切顶爆破卸压技术在沿空留巷中应用　的探讨［Ｊ］．价值工程，２０１３（７）．　７　８　９　１０　１０．Ｏ　９．０　１２．０　８．Ｏ　６．Ｏ　１３．５　１５．Ｏ　１５．Ｏ　１．６７　Ｏ．６７　Ｏ．８Ｏ　Ｏ．５３　１＿３８　１－３８　１－３８　１＿３８　５结论　【３］许正强．三河尖煤矿冲击地压防治工作的实践ｆＪ１．煤炭科　冲孔过程中释放了煤体内的潜能，排放了大量瓦斯，　技。２０１２（４）．