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近年来，我国多数煤矿进入了深部开采阶段。煤层赋存条件复杂，高应力，高wa.si 压力，降低了煤层的透气性。随着煤矿开采机械化程度的不断提高，单一的wa.si抽采方法已 经无的解决煤矿wa.si隐患。同时，wa.si作为一种清洁能源，可以有效的改善和优化我 国的能源结构，降低煤矿生产成本，还能够减少大气污染。wa.si抽采技术是防治煤矿wa.si灾 害的主要技术之一，但是由于深部煤层普遍存在赋存条件复杂，煤层透气性差等问题，单纯 的抽采也很难满足目前煤矿治理wa.si的需求，严重制约了煤矿高产生产。煤层爆破技 术应运而生，其中液态二氧化碳相变爆破技术作为一种新型的煤层增透手段，凭借其安全，工艺简单等优势受到煤矿的广泛关注，并且已经开始应用于煤矿煤层增透措施之中。
然而，由于各个矿井中的煤质不同，对二氧化碳相变爆破效果也产生不同影响。液 态二氧化碳相变爆破增透半径，以及重复爆破后增透效果的叠加程度都会影响爆破后煤层 wa.si抽采效果。因此，不同煤层对应的zui佳布孔方式也不相同，为了快速准确的确定zui佳布 孔方式，本发明提供了一种确定液态二氧化碳相变爆破的zui佳布孔方式的方法，以克服单 孔测量半径容易受到其他因素干扰的缺点。
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种确定二氧化碳气体爆破煤层与矿山增渗 zui佳布孔方式的方法，该方法通过多种孔距的布设方案，以及爆破后的多方案数据采集，并 通过对wa.si气的流量、压力和浓度监测，以及二氧化碳含量分析、爆破前后煤样的孔隙率、 比表面积以及微观结构变化等数据进行对比分析，从而获得zui佳增透效果的钻孔布置方 式。
为实现前述目的，本发明采用如下技术方案。
一种确定二氧化碳气体爆破煤层与矿山增渗zui佳布孔方式的方法，包括以下步骤：
一步，确定爆破孔和抽采孔钻孔的多个布设方案：按照不同孔间距布设至少四种钻 孔方案；各方案中的钻孔均按至少4排等间距布置；其中，至少两排全部为抽采孔，至少两排 为抽采孔和爆破孔间隔布置结构，相邻两排钻孔相互错位，具有爆破孔的相邻孔排间的致 裂孔交错布置，以使每个爆破孔周围等间距相邻的钻孔全为抽采孔，且在设置有爆破孔的 孔排中至少具有两个爆破孔；
第二步，抽采孔钻孔及联网：选择钻孔布设方案，按照选定的方案逐排按从左至右或从 右至左的顺序司钻抽采孔；在司钻一个抽采孔时，对煤层进行取样；并预留zui后一个爆破 孔同排的两个相邻抽采孔待施工；对抽采孔进行“两封一注”的方式进行封孔；对抽采孔进 行联网，使各排形成一个独立的抽采支网，并将多个网络进行并网形成汇总网络，且对每个 抽采孔，以及汇总网络进行流量、压力、流速和wa.si浓度的监测与记录；
第三步，爆破孔钻孔及联网：在抽采孔wa.si流量稳定后，按钻孔布设方案逐排依次司钻 爆破孔；在一个爆破孔司钻完成后，进行封孔、爆破和联网，再进行下一个爆破孔司钻，同一 排的爆破孔组成一个单独的网络后并入汇总网络，并进行流量、压力、流速和wa.si浓度的监 测与记录，直至同一方案中的多个爆破孔全部联网完成；
第四步，预留抽采孔钻孔及联网：在同一方案中的zui后一个爆破孔爆破完成并联网后； 对预留的两个抽采孔进行钻孔，并在单个预留抽采孔司钻、封孔完成后与同一排的其他抽 采孔进行联网，并进行流量、压力、流速和wa.si浓度的监测与记录，且在司钻预留抽采孔期 间进行煤层采样；
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第五步，多方案联网判断：在一个布设方案的流量、压力、流速和wa.si浓度的监测与记 录期间，或者，在一个布设方案的流量、压力、流速和wa.si浓度的监测与记录完成后，判断多 个方案是否全部完成所有联网工作，是，则进行下一步；否，则重复进行第二步～第四步，直 至各个方案全部完成抽采联网完成；
第六步，数据处理与zui佳方案确定：包括对纯wa.si总量、爆破前后抽采孔内的二氧化碳 含量、爆破前后煤样的孔隙率、比表面积和微观结构的数据进行处理，以获得增透效果结 果，并比较各方案增透效果，确定zui佳方案。
采用前述技术方案的本发明，通常按一排和第三排全部为抽采孔，第二排和第 四排为抽采孔与爆破孔间隔布置的布设钻孔；通过多种不同孔间距的钻孔方案可以考察不 同爆破距离对增透效果的影响；通过逐个施工爆破孔，按照单个爆破孔司钻、封孔、爆破和 联网的顺序，在一个爆破孔联网后进行抽采监测，能够获得单一爆破孔的增透效果；在第 二排的爆破孔爆破完成后，可从一排或第三排抽采孔的抽采wa.si净含量变化情况获得单 独一排爆破孔与单独一排抽采孔的钻孔布置方式的增透效果，显然，一排和第三排的抽 采wa.si净含量可简单的算术平均或加权平均的计算方式抽采净量的平均值；在第四排的致 裂孔爆破完成后，可通过第三排抽采孔的抽采wa.si净含量变化情况获得单独一排抽采孔与 等距离的两排爆破孔重复爆破的钻孔布置方式的增透效果；通过一排抽采孔的抽采wa.si 净含量变化情况获得单独一排抽采孔与距离等的两排爆破孔重复爆破的钻孔布置方式的 增透效果；另外，本方案中相邻两排钻孔相互错位，可在同一爆破孔周围形成4-6个等距离 的抽采孔，以通过这4-6个抽采孔的wa.si抽采净含量变化情况，获得单独爆破、重复爆破增 透效果的平均值。故发明的钻孔布设方案可获得爆破影响范围、单独爆破和等距离重复致 裂的增透效果，以及多距离重复爆破的增透效果等数据。依据这些试验结果，达到确定二氧 化碳相变爆破煤层增渗的zui佳布孔方式。石杰13273308303微信同步
