近年來(lái)，我國(guó)多數(shù)煤礦進(jìn)入了深部開(kāi)采階段。煤層賦存條件復(fù)雜，高應(yīng)力，高wa.si 壓力，降低了煤層的透氣性。隨著煤礦開(kāi)采機(jī)械化程度的不斷提高，單一的wa.si抽采方法已 經(jīng)無(wú)的解決煤礦wa.si隱患。同時(shí)，wa.si作為一種清潔能源，可以有效的改善和優(yōu)化我 國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，降低煤礦生產(chǎn)成本，還能夠減少大氣污染。wa.si抽采技術(shù)是防治煤礦wa.si災(zāi) 害的主要技術(shù)之一，但是由于深部煤層普遍存在賦存條件復(fù)雜，煤層透氣性差等問(wèn)題，單純 的抽采也很難滿(mǎn)足目前煤礦治理wa.si的需求，嚴(yán)重制約了煤礦高產(chǎn)生產(chǎn)。煤層爆破技 術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中液態(tài)二氧化碳相變爆破技術(shù)作為一種新型的煤層增透手段，憑借其安全，工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)受到煤礦的廣泛關(guān)注，并且已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于煤礦煤層增透措施之中。

然而，由于各個(gè)礦井中的煤質(zhì)不同，對(duì)二氧化碳相變爆破效果也產(chǎn)生不同影響。液 態(tài)二氧化碳相變爆破增透半徑，以及重復(fù)爆破后增透效果的疊加程度都會(huì)影響爆破后煤層 wa.si抽采效果。因此，不同煤層對(duì)應(yīng)的zui佳布孔方式也不相同，為了快速準(zhǔn)確的確定zui佳布 孔方式，本發(fā)明提供了一種確定液態(tài)二氧化碳相變爆破的zui佳布孔方式的方法，以克服單 孔測(cè)量半徑容易受到其他因素干擾的缺點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種確定二氧化碳?xì)怏w爆破煤層與礦山增滲 zui佳布孔方式的方法，該方法通過(guò)多種孔距的布設(shè)方案，以及爆破后的多方案數(shù)據(jù)采集，并 通過(guò)對(duì)wa.si氣的流量、壓力和濃度監(jiān)測(cè)，以及二氧化碳含量分析、爆破前后煤樣的孔隙率、 比表面積以及微觀結(jié)構(gòu)變化等數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，從而獲得zui佳增透效果的鉆孔布置方 式。

為實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種確定二氧化碳?xì)怏w爆破煤層與礦山增滲zui佳布孔方式的方法，包括以下步驟：

一步，確定爆破孔和抽采孔鉆孔的多個(gè)布設(shè)方案：按照不同孔間距布設(shè)至少四種鉆 孔方案；各方案中的鉆孔均按至少4排等間距布置；其中，至少兩排全部為抽采孔，至少兩排 為抽采孔和爆破孔間隔布置結(jié)構(gòu)，相鄰兩排鉆孔相互錯(cuò)位，具有爆破孔的相鄰孔排間的致 裂孔交錯(cuò)布置，以使每個(gè)爆破孔周?chē)乳g距相鄰的鉆孔全為抽采孔，且在設(shè)置有爆破孔的 孔排中至少具有兩個(gè)爆破孔；

第二步，抽采孔鉆孔及聯(lián)網(wǎng)：選擇鉆孔布設(shè)方案，按照選定的方案逐排按從左至右或從 右至左的順序司鉆抽采孔；在司鉆一個(gè)抽采孔時(shí)，對(duì)煤層進(jìn)行取樣；并預(yù)留zui后一個(gè)爆破 孔同排的兩個(gè)相鄰抽采孔待施工；對(duì)抽采孔進(jìn)行“兩封一注”的方式進(jìn)行封孔；對(duì)抽采孔進(jìn) 行聯(lián)網(wǎng)，使各排形成一個(gè)獨(dú)立的抽采支網(wǎng)，并將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行并網(wǎng)形成匯總網(wǎng)絡(luò)，且對(duì)每個(gè) 抽采孔，以及匯總網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行流量、壓力、流速和wa.si濃度的監(jiān)測(cè)與記錄；

第三步，爆破孔鉆孔及聯(lián)網(wǎng)：在抽采孔wa.si流量穩(wěn)定后，按鉆孔布設(shè)方案逐排依次司鉆 爆破孔；在一個(gè)爆破孔司鉆完成后，進(jìn)行封孔、爆破和聯(lián)網(wǎng)，再進(jìn)行下一個(gè)爆破孔司鉆，同一 排的爆破孔組成一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)后并入?yún)R總網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行流量、壓力、流速和wa.si濃度的監(jiān) 測(cè)與記錄，直至同一方案中的多個(gè)爆破孔全部聯(lián)網(wǎng)完成；

第四步，預(yù)留抽采孔鉆孔及聯(lián)網(wǎng)：在同一方案中的zui后一個(gè)爆破孔爆破完成并聯(lián)網(wǎng)后； 對(duì)預(yù)留的兩個(gè)抽采孔進(jìn)行鉆孔，并在單個(gè)預(yù)留抽采孔司鉆、封孔完成后與同一排的其他抽 采孔進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，并進(jìn)行流量、壓力、流速和wa.si濃度的監(jiān)測(cè)與記錄，且在司鉆預(yù)留抽采孔期 間進(jìn)行煤層采樣；

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第五步，多方案聯(lián)網(wǎng)判斷：在一個(gè)布設(shè)方案的流量、壓力、流速和wa.si濃度的監(jiān)測(cè)與記 錄期間，或者，在一個(gè)布設(shè)方案的流量、壓力、流速和wa.si濃度的監(jiān)測(cè)與記錄完成后，判斷多 個(gè)方案是否全部完成所有聯(lián)網(wǎng)工作，是，則進(jìn)行下一步；否，則重復(fù)進(jìn)行第二步～第四步，直 至各個(gè)方案全部完成抽采聯(lián)網(wǎng)完成；

第六步，數(shù)據(jù)處理與zui佳方案確定：包括對(duì)純wa.si總量、爆破前后抽采孔內(nèi)的二氧化碳 含量、爆破前后煤樣的孔隙率、比表面積和微觀結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲得增透效果結(jié) 果，并比較各方案增透效果，確定zui佳方案。

采用前述技術(shù)方案的本發(fā)明，通常按一排和第三排全部為抽采孔，第二排和第 四排為抽采孔與爆破孔間隔布置的布設(shè)鉆孔；通過(guò)多種不同孔間距的鉆孔方案可以考察不 同爆破距離對(duì)增透效果的影響；通過(guò)逐個(gè)施工爆破孔，按照單個(gè)爆破孔司鉆、封孔、爆破和 聯(lián)網(wǎng)的順序，在一個(gè)爆破孔聯(lián)網(wǎng)后進(jìn)行抽采監(jiān)測(cè)，能夠獲得單一爆破孔的增透效果；在第 二排的爆破孔爆破完成后，可從一排或第三排抽采孔的抽采wa.si凈含量變化情況獲得單 獨(dú)一排爆破孔與單獨(dú)一排抽采孔的鉆孔布置方式的增透效果，顯然，一排和第三排的抽 采wa.si凈含量可簡(jiǎn)單的算術(shù)平均或加權(quán)平均的計(jì)算方式抽采凈量的平均值；在第四排的致 裂孔爆破完成后，可通過(guò)第三排抽采孔的抽采wa.si凈含量變化情況獲得單獨(dú)一排抽采孔與 等距離的兩排爆破孔重復(fù)爆破的鉆孔布置方式的增透效果；通過(guò)一排抽采孔的抽采wa.si 凈含量變化情況獲得單獨(dú)一排抽采孔與距離等的兩排爆破孔重復(fù)爆破的鉆孔布置方式的 增透效果；另外，本方案中相鄰兩排鉆孔相互錯(cuò)位，可在同一爆破孔周?chē)纬?/span>4-6個(gè)等距離 的抽采孔，以通過(guò)這4-6個(gè)抽采孔的wa.si抽采凈含量變化情況，獲得單獨(dú)爆破、重復(fù)爆破增 透效果的平均值。故發(fā)明的鉆孔布設(shè)方案可獲得爆破影響范圍、單獨(dú)爆破和等距離重復(fù)致 裂的增透效果，以及多距離重復(fù)爆破的增透效果等數(shù)據(jù)。依據(jù)這些試驗(yàn)結(jié)果，達(dá)到確定二氧 化碳相變爆破煤層增滲的zui佳布孔方式。石杰13273308303微信同步