• 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
低透气性煤层水力冲孔和抽采钻孔瓦斯治理模拟研究
  • 作者

    李喜员荣海范超军

  • 单位

    中国平煤神马集团 炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室平煤股份煤炭开采利用研究院辽宁工程技术大学 矿业学院

  • 摘要

    为消除平煤十矿己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险,精细化模拟研究了水力冲孔结合抽采钻孔的瓦斯治理过程。分析了瓦斯解吸、渗流及煤岩变形的相互作用,构建了煤层瓦斯运移应力—渗流耦合数学方程,采用有限元软件对其求解,通过数值模拟己15-16-24100工作面顺层钻孔、底板巷穿层钻孔、水力冲孔掩护风巷、机巷和开切眼掘进及本煤层回采全过程,研究瓦斯抽采对降低工作面突出危险性的影响,并结合现场监测结果对抽采效果进行验证。研究结果表明:对己15-16煤层进行“穿层钻孔+顺层钻孔+穿层水力冲孔”综合抽采瓦斯可有效降低己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险。在该设计方案下,己15-16煤层中残存瓦斯压力值降为0.25~0.45 MPa,相应的煤层残存瓦斯含量降为2.8~4.5 m3/t,均满足平煤十矿煤与瓦斯突出防治规定要求。

  • 关键词

    低透气性煤层瓦斯治理应力—渗流耦合立体抽采水力冲孔精细化模拟

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51904145);辽宁省自然科学基金项目(2019-ZD-0045);辽宁省教育厅基金项目(LJ2019JL007)
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