• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
特厚煤层卸压瓦斯储集区演化特征及工程应用
  • 作者

    林海飞王旭徐培耘孔祥国双海清赵鹏翔

  • 单位

    西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学西部矿井开采及灾害防治重点实验室

  • 摘要

    为研究特厚煤层开采卸压瓦斯储集区动态演化规律,采用3DEC数值模拟软件,分析了采动覆岩应力及位移分布规律,研究了卸压瓦斯储集区演化特征,提出了卸压瓦斯储集区位置判别方法,并在试验工作面高位钻孔瓦斯抽采进行了实践。结果表明:特厚煤层开采后,覆岩垮落带高度49.5 m,裂隙带高度104 m。工作面侧卸压区范围内关键层失稳后,其下方形成卸压瓦斯储集区。卸压瓦斯储集区划分为三类:①关键层处于弯曲下沉带,其下方形成高位储集区;②关键层处于裂隙带,砌体梁下方形成中位储集区;③关键层处于垮落带,悬臂梁下方形成低位储集区。储集区形态及面积与其上方控制关键层状态密切相关,控制关键层破断前,面积持续上升,低位储集区形态呈矩形,中位和高位储集区形态呈半椭圆形,拓展至三维形态呈矩形截面环体和椭圆截面半椭球体;破断后面积快速下降,之后随覆岩来压呈现周期性变化,低位储集区形态呈梯形,中位储集区形态呈三角形,高位储集区形态呈半椭圆形,拓展至三维形态呈矩形截面环体、三角形截面环体和椭圆截面半椭球体。现场将高位钻孔的终孔位置布置在中位储集区范围,进行了抽采验证,单孔最大抽采浓度34.5 %,平均抽采浓度16.8 %,抽采后上隅角瓦斯浓度0.55 %,瓦斯抽采效果良好,说明据此方法布置高位钻孔具有合理性。

  • 关键词

    特厚煤层3DEC卸压瓦斯储集区高位钻孔瓦斯抽采

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