五虎山矿高位钻孔抽采采动卸压瓦斯技术研究

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煤炭是我国国民经济发展的主要能源,瓦斯灾害连续多年影响着我国安全生产的总体形势,而卸压瓦斯抽采是煤层群瓦斯治理的重要途径,可以改善煤矿安全生产条件、提高煤矿的经济效益,实现煤与瓦斯安全共采。系统地总结评述了近年来采动卸压瓦斯运移理论和高位钻孔治理瓦斯技术的研究成果及其应用现状,结合五虎山煤矿1201综采工作面开采条件,以室内煤岩体力学测试结果为基础,采用ANSYS软件,构建采场弹塑性模型,研究了采场围岩应力-采动裂隙场分布规律及围岩破断空间的应力分布特征,进而判断工作面上覆岩层受采动影响的“三带”分布情况;在理论分析与Fluent数值模拟的基础上,研究煤层群开采采动卸压瓦斯分布规律、尾巷对采空区瓦斯分布的影响等,进一步研究了回采空间采动瓦斯流场分布规律。最后,结合工作面瓦斯涌出来源分析及涌出量预测,将基于数值模拟试验结果所设计的高位钻孔抽采采动卸压瓦斯方案在五虎山煤矿进行现场实验,考察单个钻孔抽采量随推进距离、抽采时间等因素的变化特征,并最终确定高位钻孔的合理布孔参数。结果表明:数值模拟方法所得到的卸压瓦斯抽采参数布置合理,高位钻孔布置在采动裂隙场中,能取得良好的抽放效果,保证了工作面的安全生产,为优化卸压瓦斯抽采系统、实现煤与瓦斯安全共采提供了一定的理论依据和技术支持。
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