高瓦斯综采工作面定向钻孔代替尾巷抽采瓦斯技术

发布时间：2021-11-21 14:47

　　针对高瓦斯综采工作面U型通风条件下上隅角瓦斯超限问题,分析了定向钻孔代替尾巷抽采卸压瓦斯的必要性及可行性,阐述了卸压瓦斯抽采原理;利用物理相似模拟及理论分析,分析了采动覆岩裂隙演化规律,确定了定向钻孔参数,并进行现场工程应用。结果表明:随着工作面推进,试验工作面采动覆岩形成不规则冒落带、规则冒落带、裂隙带、弯曲下沉带,其中规则冒落带高度为17.9 m（采高的4.48倍）,裂隙带高度为60.36 m（采高的15.09倍）;定向钻孔与回风巷平距为8～20 m,与煤层顶板垂距平均18.5 m;利用定向钻机施工钻孔偏移量较小,定位准确,瓦斯抽采纯量平均6.37 m³/min,占瓦斯涌出量的8.59%,实现了定向钻孔代替尾巷治理瓦斯效果,保证了工作面安全回采。 

【文章来源】：煤炭科学技术. 2020,48(01)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

传统高位钻孔与定向钻孔有效抽采段对比

煤层回采后，覆岩采动裂隙穿层破断裂隙和岩层层面离层裂隙相互贯通，采空区空间上形成外抛物面与内抛物面，两抛物面之间形成采动裂隙椭抛带[15]。结合采动裂隙“O”形圈特征，可得采动裂隙圆矩梯台带工程简化模型[16]，如图2所示。针对采动覆岩梯台带工程简化模型的区域划分，瓦斯运移积聚区域的来源、分布规律、流动状态及常用抽采方式见表1。

由前述分析可知，冒落带与裂隙带内裂隙网络发达，是瓦斯流动和富集的主要通道，瓦斯抽采钻孔或巷道布置其中，可高效抽采。一般，高抽巷层位要兼顾采空区遗煤与邻近层涌出瓦斯，层位布置与上隅角有一定距离，不能完全有效控制隅角瓦斯超限问题，需要辅助其他抽采手段针对隅角问题进行强化抽采。向采空区规则冒落带上部施工高位长钻孔，可避免与高抽巷距离太近相互影响，还可利用采动影响形成瓦斯运移通道来抽采高浓度瓦斯(图3)，达到治理工作面上隅角瓦斯积聚效果。2 定向钻孔抽采卸压瓦斯关键参数

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3509707