采空区顶板高位走向长钻孔高效抽采瓦斯机理研究

发布时间：2021-03-16 06:24

　　为了提高采空区顶板高位走向长钻孔瓦斯抽采效率,消除工作面上隅角瓦斯超限事故,以山西华晋吉宁煤业有限责任公司2102综采工作面为研究对象,采用数值模拟、理论分析与现场试验相结合的方法,利用3DEC软件模拟计算2102综采工作面回采期间采空区顶板裂隙场演化过程,根据裂隙场、应力场和应变场分布模拟结果在沿工作面推进方向上划分采空区顶板裂隙加强区范围与压实区范围,工作面推进期间煤层顶板在时间上先后经历裂隙加强区和重新压实区,处于裂隙加强区的钻孔部分为钻孔高效抽采作用区域,钻孔高效抽采段长度与钻孔高效抽采段裂隙发育程度共同决定高位走向长钻孔抽采效率,揭示了采空区顶板高位走向长钻孔高效抽采瓦斯作用机制;在此基础上,在采空区顶板裂隙带高度范围内布置多个高位试验钻孔,进行钻孔瓦斯抽采效果考察,研究结果表明:在保证高位钻孔布置于回风巷内侧顶板裂隙带前提下,最佳布孔层位为距煤层底板60 m左右,同时在高位试验钻孔作用下,上隅角瓦斯体积分数最大值由1.1%降低至0.6%,说明根据回风巷内侧采空区顶板裂隙带高度范围,布置高位走向长钻孔能显著降低上隅角瓦斯浓度。 

【文章来源】：煤炭科学技术. 2020,48(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

工作面回采期间采空区顶板裂隙演化过程模拟结果

工作面回采期间采空区顶板裂隙发育完全后裂隙带与垮落带划分结果

工作面回采期间采空区顶板岩层应力场模拟结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]淮南矿区顶板复杂地层中高位定向钻孔钻进工艺研究[J]. 王鲜,许超,李泉新,董昌乐.  煤炭科学技术. 2018(11)
[2]采空区顶板高位定向钻孔差异化布置与抽采效果分析[J]. 郝光生,陈宾,申凯.  煤炭科学技术. 2018(08)
[3]斜沟煤矿高位钻孔合理终孔位置模拟与试验研究[J]. 刘振明,年军,吕晓波,李润芝.  煤炭科学技术. 2018(05)
[4]浅埋煤层重复采动覆岩裂隙及漏风通道演化模拟研究[J]. 余明高,滕飞,褚廷湘,晁江坤,李品.  河南理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]潞安矿区综采裂隙带发育高度规律实测研究[J]. 朱伟,滕永海,唐志新.  煤炭科学技术. 2017(07)
[6]煤层开采过程中覆岩移动规律的UDEC数值模拟[J]. 朱训国,夏洪春,王忠昶.  辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(12)
[7]近距离煤层群叠加开采采动应力-裂隙动态演化特征实验研究[J]. 程志恒,齐庆新,李宏艳,张浪,刘晓刚.  煤炭学报. 2016(02)
[8]厚及特厚煤层工作面顶板垮落高度的确定[J]. 吴锋锋,杨敬轩,于斌,陈现辉.  中国矿业大学学报. 2014(05)
[9]采动覆岩“三带”高度相似模拟及实证研究[J]. 张军,王建鹏.  采矿与安全工程学报. 2014(02)
[10]高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计[J]. 刘桂丽,杨跃奎,撒占友.  西安科技大学学报. 2012(04)



本文编号：3085569