深井无煤柱煤与瓦斯共采的技术挑战与对策
本文选题:无煤柱煤与瓦斯开采 + 留巷钻孔 ; 参考:《煤炭学报》2015年10期
【摘要】:深井留巷钻孔法煤与瓦斯共采中留巷围岩变形大,留巷钻孔易破坏、抽采效果差。结合淮南矿区煤与瓦斯共采实践,通过力学分析构建了钻孔在采动作用下的破坏模型,对各参数的影响规律进行了分析,通过套管-水泥环-围岩三维数值模拟计算,探讨了水泥环与围岩性质对钻孔稳定性的影响,得出:采动应力集中易导致钻孔发生挤压型失稳,而岩层层间滑移易导致钻孔发生剪切型失稳,采用厚壁套管、柔性充填、危险层位扩孔让压等措施可以有效提高钻孔稳定性。进而提出了深井超前留巷强化钻孔与高位回风巷强化钻孔的瓦斯抽采技术,并在朱集矿1111(1)工作面与1112(1)工作面进行了试验。试验结果表明:强化钻孔的抽采效果及钻孔稳定性显著优于普通抽采钻孔,单孔最大瓦斯抽采流量达8.1 m3/min,有效抽采距离达150 m以上,实现了深井无煤柱煤与瓦斯的高效共采。
[Abstract]:The surrounding rock deformation of the retaining roadway is large, the borehole is easy to destroy and the extraction effect is poor. Combined with the practice of coal and gas mining in Huainan mining area, the failure model of borehole under mining action is constructed by mechanical analysis, and the influence law of each parameter is analyzed, and the three-dimensional numerical simulation calculation of casing, cement sheath and surrounding rock is carried out. The influence of the properties of cement ring and surrounding rock on the stability of borehole is discussed. It is concluded that the concentration of mining stress will easily lead to squeezing instability of borehole, while slippage of rock layer will lead to shear instability of borehole. Thick wall casing is used for flexible filling. Some measures, such as hole expansion and pressure, can effectively improve the stability of borehole. Furthermore, the gas drainage technology of the advanced retaining roadway in deep shaft and the strengthened borehole in high return air roadway is put forward, and the experiments are carried out in the 1111 (1) and 1112 (1) working faces of Zhuji Mine. The test results show that the extraction effect and the stability of the enhanced borehole are obviously better than those of the common drainage borehole. The maximum gas drainage flow rate of the single hole is 8.1 m3 / min, and the effective extraction distance is more than 150 m. The high efficiency co-mining of coal and gas without pillar coal in deep well is realized.
【作者单位】: 中国矿业大学矿业工程学院;中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室;
【基金】:教育部“创新团队发展计划”滚动支持计划资助项目(IRT_14R55);教育部科学技术研究资助项目(113030A) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014XT01)
【分类号】:TD712.6;TD823.82
【参考文献】
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,本文编号:2057205
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