• 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
低瓦斯高强度开采综放工作面卸压瓦斯抽采关键技术
  • 作者

    陈龙龚选平成小雨白廷海程成

  • 摘要
    为研究低瓦斯高强度开采综放工作面采动覆岩裂隙演化过程中瓦斯的运移规律,提高矿井瓦斯治理能力,以王家岭矿12302工作面为例,研究了煤层开采后上覆岩层的垮落和位移特征,通过分形维数定量描述了裂隙的发育情况,得到了覆岩的三带高度、跨落角、裂隙区等参数,以此参数建立数值模型研究采动裂隙与瓦斯运移的耦合特性,将研究结果应用于现场的卸压瓦斯的抽采设计并进行了效果检验。结果表明:走向模型的冒落带为28.2 m,裂隙带为118.6 m,切眼处和停采线处的垮落角分别为59.5°和51.5°,倾向模型的冒落带为28.2 m,裂隙带为113.6 m,进刀端和停采线处的垮落角分别为62.5°和55.5°;随着工作面开采距离的增加,分形维数先增大后减小最后趋于平稳;采场卸压瓦斯整体上有向上、向采空区深部、向回风巷一侧运移的特性,采空区深部瓦斯浓度可达20%,上隅角瓦斯浓度接近1.5%,采动裂隙带瓦斯聚集区位于距回风巷20~50 m、高度距煤层顶板25~50 m范围内;采用高位定向长钻孔抽采采动裂隙带聚集瓦斯的抽采效果较好,上隅角和回风流瓦斯浓度均小于0.8%,保证了矿井的安全生产,为类似条件下的瓦斯治理提供参考。
  • 关键词

    安全科学与工程瓦斯运移物理相似模拟分形维数覆岩裂隙高位定向钻孔

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51874233);
  • 文章目录
    0 引 言
    1 采动覆岩“三带”及其分形特征
    1.1 物理模型建立及监测方案
    1.2 采动覆岩破断及演化规律
    1.2.1 走向模型上覆岩层垮落及位移特征
    1.2.2 倾向模型上覆岩层垮落及位移特征
    1.3 采动岩体裂隙演化分形特征
    1.4 采动覆岩“三带”划分
    2 考虑采动覆岩“三带”的卸压瓦斯空间分布及运移特征
    2.1 数值计算模型建立
    2.2 卸压瓦斯空间分布及运移特征
    2.2.1 采场瓦斯空间分布特征
    2.2.2 采场瓦斯空间运移特征
    3 高位定向长钻孔抽采卸压富集瓦斯
    3.1 高位定向长钻孔卸压瓦斯抽采设计
    3.2 卸压瓦斯抽采效果
    3.2.1 卸压瓦斯治理效果考察
    3.2.2 工作面瓦斯治理效果
    4 结 论
  • 引用格式
    陈龙,龚选平,成小雨,白廷海,程成.低瓦斯高强度开采综放工作面卸压瓦斯抽采关键技术[J].西安科技大学学报,2021,41(05):815-824.
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