采矿与安全工程学报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (5): 1001-1008.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.05.017

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倾斜煤层卸压瓦斯导流抽采技术研究与工程实践

李树刚,徐培耘,林海飞,赵鹏翔,肖鹏,丁洋,双海清   

  1. 1.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西 西安 710054;2.西安科技大学西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西 西安 710054
  • 出版日期:2020-09-15 发布日期:2020-10-07
  • 通讯作者: 林海飞 E-mail:lhaifei@163.com Tel:029-85587450
  • 作者简介:李树刚(1963— ),男,甘肃省会宁县人,教授,博士生导师,从事围岩活动与瓦斯治理技术、矿山安全工程技术等方面的研究
  • 基金资助:
    国家自然科学基金重点项目(51734007);国家自然科学基金面上项目(51674192,51874236);国家自然科学基金青年项目(51704227)

Technology research and engineering practice of pressure-relief gas diversion extraction in inclined coal seams

  • Online:2020-09-15 Published:2020-10-07

摘要: 为了研究倾斜煤层条件下,采动覆岩裂隙分布规律与卸压瓦斯抽采技术,采用理论分析和数值模拟的方法,对采场覆岩应力、位移以及裂隙分布情况进行了分析,并依据研究结果,对试验工作面高位导流钻孔布置参数进行了优化设计。结果表明:工作面上端头顶板卸压区域范围大于下端头区域,关键层的卸压段靠近工作面上部,覆岩垮落破断后,工作面上部垮落岩体位移明显大于下部;裂隙网络中,下部冒落岩体裂隙处于相对闭合状态,沿工作面向上,裂隙开度逐渐增大;卸压瓦斯运移通道在倾斜方向上具有不对称性;沿工作面回风巷侧冒落带轮廓线布置高位导流钻孔,并配合相邻钻场之间的有效搭接抽采可使抽采效果保持稳定;单一钻孔全生命周期可分为远距离、有效和近距离抽采3个阶段,随着钻孔层位的增加,抽采效果逐渐变优,远距离抽采阶段长度减小,有效抽采阶段长度增加。实践结果表明,瓦斯抽采效果良好,验证了依据此方法布置高位导流钻孔的合理性。

关键词: 倾斜煤层, 导流抽采, 裂隙演化, 卸压瓦斯, 高位钻孔

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