礦山作業(yè)人員培訓(xùn)：6種常用瓦斯治理增透措施解讀
通過充分調(diào)研國內(nèi)現(xiàn)在各主要突出礦井使用的瓦斯泄壓增透抽采技術(shù)，常見的通常有以下6種：
①水力割縫技術(shù)；
②水力沖刷技術(shù)；
③水力沖孔技術(shù)；
④水力擠出技術(shù)；
⑤深孔預(yù)裂爆破技術(shù)；
⑥水力壓裂技術(shù)。
水力化技術(shù)主要原理是將具有高壓能的水壓入煤體內(nèi)，延伸煤層原生的裂隙，或者人為的擠壓形成新的孔隙、裂縫等，使得巖體的位置發(fā)生變化，進(jìn)而對煤層完成了卸壓、增滲。
1、水力割縫技術(shù)大致過程為：將具有一定高壓能的水，射入到鉆孔內(nèi)，鉆孔內(nèi)四周的煤體受到?jīng)_擊，且通過鉆孔排出，鉆孔四周通過水力的作用出現(xiàn)了大量的縫槽，提高了產(chǎn)煤量，提供了煤體變形空間，増大單孔影響范圍，改善了瓦斯流動(dòng)條件。采用割縫的方法釋放部分煤體的有效應(yīng)力，使煤體發(fā)生塌陷和垮落，應(yīng)力場發(fā)生變化，煤體縫隙的數(shù)量和寬度等都顯著變大，煤體的滲透性大大提升。但在實(shí)際工程中，由于諸多因素（如地質(zhì)條件）的干擾，水力切割形成的間隙較小，煤體還沒達(dá)到預(yù)期的破裂效果就在外力作用下的復(fù)合，割縫效果因此大幅減小。而且在鉆孔自噴煤層或硬質(zhì)煤的礦井中這個(gè)技術(shù)是不能使用的。
2、水力沖刷技術(shù)是用水以一定的壓力能沖刷鉆孔，將水注入煤體，水壓破壞了煤體，使煤體中的瓦斯被擠壓出煤體，裂隙的數(shù)量以及煤體的濕度不斷增加，煤質(zhì)逐漸疏松，瓦斯抽采具有顯著的增透作用，泄壓的范圍大大擴(kuò)大，瓦斯壓力顯著降低，流動(dòng)性顯著增強(qiáng)，這與煤礦開采中的瓦斯泄壓效果是一致的。此外，該技術(shù)可以改變煤體的力學(xué)特性，增強(qiáng)塑性，降低彈性模量，使煤體內(nèi)部的應(yīng)力分布發(fā)生變化，可以有效避免瓦斯突出所造成的危害和損失，保證煤礦開采工作的高效開展。
3、水力沖孔技術(shù)可以有效地保護(hù)煤巖柱。存在煤與瓦斯突出威脅的煤層可以實(shí)施水力沖孔作業(yè)，鉆孔施工好后，通過高壓水作業(yè)噴頭沖擊鉆孔四周的煤體，大量的原煤和瓦斯被沖出，并出現(xiàn)大量裂隙，煤層應(yīng)力重新分布，從而局部煤層完成卸壓增透，有力地提高了抽放效果，在一定范圍內(nèi)降低了煤層瓦斯突出的威脅。一般情況下，若煤層為高壓高瓦斯或軟煤時(shí)，可應(yīng)用該方法卸壓增透。但該方法有可能在突出危險(xiǎn)煤層中造成更大的煤與瓦斯突出事故，所以要根據(jù)煤層實(shí)際情況合理選用和實(shí)施。
4、水力擠出技術(shù)的一般流程是：具有突出危險(xiǎn)的煤體在掘進(jìn)作業(yè)之前，在作業(yè)地點(diǎn)將高壓水注入煤體內(nèi)。煤體在高壓水壓力作用下造成擠壓開裂，煤體位置發(fā)生變化，并且有部分煤層瓦斯氣體溢出，煤層的透氣性明顯增強(qiáng)，進(jìn)而形成瓦斯泄壓區(qū)，在一定程度上有效的降低了煤層瓦斯突出的可能性。水力擠出技術(shù)一般是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)施遠(yuǎn)程控制。該技術(shù)目前已在許多煤礦得到廣泛應(yīng)用，但僅適用于掘進(jìn)工作面消除突出危害，應(yīng)用領(lǐng)域相對單一。
5、深孔預(yù)裂爆破技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)卸壓效果，主要是由爆破形成的應(yīng)力波、氣體沖擊生成的粉碎區(qū)域、裂隙發(fā)育以及最終斷裂面形成來實(shí)現(xiàn)的。具體的過程為：在煤層中鉆探一個(gè)較深的孔，將高效能炸藥安置在孔的最里端，然后密封該鉆孔，密封后引爆高效高能炸藥。爆炸產(chǎn)生的高壓氣體會(huì)形成沖擊波，煤體會(huì)因?yàn)楸ê蟾邏簹怏w的沖擊，產(chǎn)生較大的裂隙。但這種方法只適合硬質(zhì)煤瓦斯泄壓，不適合軟質(zhì)煤的瓦斯泄壓。
6、水力壓裂技術(shù)大致過程為：將具有足夠壓力的水通過鉆孔注入煤層內(nèi)，當(dāng)注水壓力超過煤層開裂壓力臨界值時(shí)，鉆孔四周會(huì)產(chǎn)生裂隙并不斷擴(kuò)展，裂隙通常沿著煤層層理方向和垂直于最小主應(yīng)力方向延伸。該技術(shù)的應(yīng)用，最先實(shí)現(xiàn)于天然氣、石油工業(yè)，主要通過該技術(shù)的實(shí)施來提高生產(chǎn)量。
