• 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
瓦斯非均衡赋存煤层精准冲孔增透技术及应用
  • 作者

    刘厅林柏泉赵洋翟成邹全乐

  • 单位

    中国矿业大学 安全工程学院煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室安徽理工大学 安全科学与工程学院重庆大学 资源与环境科学学院

  • 摘要

    为了实现瓦斯非均衡赋存煤层的精准卸压增透,基于理论建模、数值模拟和现场试验的方法研究了水力冲孔关键工艺参数的判定准则和优化方法。构建了卸压煤层多场耦合模型,分析了冲孔最优出煤量的判定指标体系,提出了冲孔最优出煤量的判定准则及方法,绘制了水力冲孔关键工艺参数优化图谱,提出了瓦斯非均衡赋存煤层梯级精准增透强化抽采技术。结果表明:①抽采时间一定时,随着冲孔出煤量的增加,煤层残余瓦斯含量逐渐降低,而由于孔间应力集中程度的升高,残余瓦斯压力先降低后升高;②冲孔最优出煤量的判定准则包括瓦斯抽采达标约束和巷道失稳风险和施工成本最小化约束,当残余瓦斯含量和压力均小于临界值时,认为抽采达标,在满足抽采达标的前提下,应尽量减小冲孔出煤量以保证煤巷稳定、降低工程成本;③冲孔最优出煤量随地应力的升高而降低,随黏聚力、瓦斯压力和钻孔间距的增大而升高。对于给定煤层,冲孔出煤量存在最大值,抽采达标时间存在最小值;④综合考虑煤层瓦斯压力、出煤量、钻孔间距及抽采达标时间之间的关联关系,绘制了冲孔关键参数的优化图谱,提出了瓦斯非均衡赋存煤层梯级精准增透强化抽采技术,融合煤层瓦斯赋存特征和冲孔关键参数的优化图谱,确定不同瓦斯赋存区域对应的冲孔工艺参数,实现瓦斯非均衡赋存煤层的精准卸压增透。


  • 关键词

    水力冲孔最优出煤量判定准则多场耦合卸压增透

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