水力冲割煤层卸压抽采瓦斯技术及装备
一、技术概况
《水力冲割煤层卸压抽采瓦斯技术及装备》源自“十一五”国家科技支撑计划项目中的《煤与瓦斯突出防治及瓦斯抽放关键技术》课题的《低透气性煤层瓦斯增透及强化抽采技术与装备》专题。该专题经过“十一五”期间的技术攻关，于2010年12月份通过国家局组织的专家验收。2010年在淮南矿业集团丁集煤矿现场应用试验成功后，于2011年7月经安徽省科技厅组织有关专家鉴定为国内领先水平。
该技术针对高瓦斯、低透气性煤层瓦斯抽采的难题，采用高压旋转水射流冲割煤层来增大钻孔卸压范围，使地应力重新分布，在煤层内产生更多的裂隙，增大煤层瓦斯的流动性，提高瓦斯抽采效果，最终达到煤体中的高应力—变形区和高瓦斯压力区消除的目的。通过钻杆轴向旋转带动装有导向叶轮的旋转水射流喷头形成具有径向、切向、轴向速度的三维旋转水射流，有效地降低破煤压力，减少破煤时间，增强破煤效率。形成了一套完整的水力冲割煤层卸压抽采瓦斯技术及装备，在保证抽排瓦斯效果的同时保证整个措施实施过程的安全。
二、主要技术原理及特点
该技术针对高瓦斯、低透气性煤层瓦斯抽采的难题，从水射流破煤增透的理论研究入手，采用高压旋转水射流冲割煤层来增大钻孔卸压范围，使地应力重新分布，在煤层内产生更多的裂隙，增大煤层瓦斯的流动性，大幅度提高了瓦斯抽采效果。该技术通过钻杆轴向旋转带动装有导向叶轮的旋转水射流喷头形成三维旋转水射流对煤体进行割缝及扩孔，提高了水力冲割效率，同时有效的克服了切割效率低、煤渣堵钻、射流设备损耗快缺点，解决了在高地应力、松软高瓦斯煤层中进行水力割缝及扩孔的难题，增大了煤层钻孔和穿层钻孔的卸压范围和煤层透气性，提高了钻孔的瓦斯抽采和突出防治效果。
该技术适用于采深大、地应力高、煤层松软、瓦斯含量和瓦斯压力高的低透气性煤层。钻孔倾角应不小于0，水力冲割钻孔间距应小于水力冲割钻孔有效影响半径。
关键技术：
通过钻杆轴向旋转带动装有导向叶轮的旋转水射流喷头形成具有径向、切向、轴向速度的三维旋转水射流，有效地降低破煤压力，减少破煤时间，增强破煤效果。形成了一套完整的水力冲割煤层卸压抽采瓦斯技术及装备，在保证抽排瓦斯效果的同时保证整个措施实施过程的安全。
创新点：
① 提出了三维旋转射流扩孔增加煤层透气性的新方法；
② 研制了水力割缝喷头和旋转水射流喷嘴，集成创新了三维旋转水射流煤层扩孔系统成套技术及装备。
