寺河矿W2303掘进工作面穿层钻孔瓦斯抽采技术研究及应用

发布时间：2022-01-17 00:06

　　为有效保障W2303工作面掘进作业时的安全,确定采用底抽钻孔对煤层的瓦斯进行预抽作业,采用数值模拟方法研究确定了穿层钻孔的倾角合理范围为15°～50°或120°～160°,割缝钻孔能够有效提升瓦斯抽采效果,基于数值模拟结果对瓦斯抽采方案的各项参数进行具体设计。结果表明:水割缝作业能够有效提升瓦斯抽采效率,瓦斯预抽作业完成后,进风巷在掘进期间瓦斯涌出量始终保持在700m3/d,穿层钻孔的预抽作业有效的保障了巷道掘进期间无瓦斯超限现象。 

【文章来源】：煤矿现代化. 2020,(03)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

不同穿层钻孔倾角下预抽90d时抽采达标区域及宽度图

通过具体分析图1可知，当抽采天数相同的条件下，随着钻孔倾角的增大穿层钻孔的抽采有效半径会出现先逐渐增大后减小的总体趋势，在钻孔倾角为90°时，此时钻孔的抽采半径最小，出现这种现象即表明钻孔与主应力的夹角及钻孔的过煤长度为影响钻孔抽采效果的主要因素，随着钻孔长度的增大，煤体与主应力的夹角及其暴露面积均会逐渐增大，此时钻孔在径向方向上受到的破坏程度会增高，进而使得钻孔周围煤体的卸压程度会增大；当钻孔的倾角在小于75°或者大于90°时，此时钻孔在垂直倾向方向上的卸压区域会相对小于钻孔在平行倾斜方向上的卸压区域，另外钻孔在小于60°时，在X方向上的抽采达标半径较大，基于此分析确定确定穿层钻孔的倾角合理范围为15°～50°或120°～160°，具体钻孔倾角在30°及60°时残余瓦斯压力分布的云图如图2所示。为研究割缝钻孔与普通钻孔之间的差异，在普通钻孔的基础上，设置割缝槽的高度为0.25m，半径为1m，并具体对比钻孔倾角在15°、60°、90°及120°下两种钻孔的瓦斯抽采半径的达标区域，具体两种抽采钻孔抽采半径达标区域的对比曲线图如图3所示。

为研究割缝钻孔与普通钻孔之间的差异，在普通钻孔的基础上，设置割缝槽的高度为0.25m，半径为1m，并具体对比钻孔倾角在15°、60°、90°及120°下两种钻孔的瓦斯抽采半径的达标区域，具体两种抽采钻孔抽采半径达标区域的对比曲线图如图3所示。通过具体分析图3可知，普通钻孔与割缝钻孔在抽采的影响半径之间的变化曲线存在着一定的差异，随着钻孔倾角的增大，普通钻孔的抽采达标范围出现先增大后减小的趋势，且普通钻孔最小和最大的抽采达标区域分别为0.8m和2.5m，而割缝孔的抽采达标范围会随着钻孔倾角的增大出现先增大后减小的趋势，且割缝孔的达标范围最小及最大分别为4.8m和5.25m，另外能够看出钻孔倾角在15°～120°变化时，普通钻孔及割缝钻孔抽采影响半径的变化幅度分别为233.3%和12.5%；基于上述分析可知割缝钻孔能够有效的提升钻孔抽采的达标区域，且有效降低钻孔受到倾角变化的影响[1-2]，割缝钻孔的角度变化即是通过钻孔中圆盘角度的变化，且钻孔的瓦斯抽采效果会随着主应力方向与圆盘方向夹角的减小而逐渐得到提升。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SF6快速高效测定穿层钻孔抽采半径研究[J]. 马合意.  煤炭技术. 2019(05)
[2]淮南矿区硬岩穿层钻孔钻进方法对比试验研究[J]. 豆旭谦,金新,童碧,王力,魏宏超.  煤炭科学技术. 2018(11)



本文编号：3593663