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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
深部缓倾斜煤层“以孔代巷”抽采技术
  • 作者

    郭明功王彬彬刘思博张文琦

  • 单位

    平顶山天安煤业股份有限公司八矿 郑州慧矿智能科技有限公司西安科技大学安全科学与工程学院

  • 摘要
    为研究深部缓倾斜煤层开采时高位定向长钻孔代替高抽巷(简称“以孔代巷”)进行卸压瓦斯高效抽采,以平顶山矿区实际工作面为例,采用物理相似模拟研究了覆岩采动裂隙分布规律,利用数值模拟分析了以孔代巷的可行性及合理的抽采关键参数,并进行工程实践。结果表明:受煤层倾角影响,上覆岩层垮落后整体有向下端头滑移情况,使得上端头覆岩裂隙较下端头裂隙发育充分,其中下端头垮落角为50°,上端头垮落角为54°,呈现出明显的非对称性,工作面冒落带高度12 m,裂隙带高度65 m;结合覆岩的采动裂隙分布特征和卸压瓦斯运移规律,建立了深部缓倾斜煤层卸压瓦斯运储区模型;对比不同垂距抽采条件下工作面上隅角瓦斯浓度发现,当一排6个钻孔距煤层顶板为20 m时,上隅角瓦斯浓度最小,最大为0.72%,与高抽巷抽采效果相当;工程实践中,上隅角瓦斯浓度最大为0.76%,平均0.48%,保障了工作面安全回采。因此,在合理参数选择下以孔代巷的瓦斯防治可行且效果明显,为类似开采条件下瓦斯防治提供了技术参考。
  • 关键词

    缓倾斜煤层采动裂隙瓦斯运移以孔代巷

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51904238);
  • 文章目录
    0 引 言
    1 工程概况
    2 缓倾斜工作面采动裂隙分布特征
    2.1 相似模拟试验设计
    2.2 试验结果及分析
    3 深部缓倾斜煤层卸压瓦斯运储区模型建立
    4 “以孔代巷”卸压瓦斯抽采参数优化
    4.1 模型建立
    4.2 采空区不同风量下流场模拟分析
    4.3 高抽巷抽采效果模拟
    4.4 高位定向长钻孔抽采优化
    5 工程验证
    5 结 论
  • 引用格式
    郭明功,王彬彬,刘思博,张文琦.深部缓倾斜煤层“以孔代巷”抽采技术[J].西安科技大学学报,2022,42(06):1071-1079.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2022.0603.
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