采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (1): 221-233.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0268

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留巷破坏对采空区瓦斯运移影响及定向长钻孔协同治理

安丰华1,2,丁远东2,王兆丰2,3,李乾荣2,田兴润2,王立国2,3,陈向军2,3   

  1. 1. 中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏徐州221116;2. 河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000;3. 河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南焦作454000
  • 出版日期:2026-01-15 发布日期:2026-01-10
  • 通讯作者: 王兆丰,E-mail: wzf3988@163.com,Tel: 13939103988
  • 作者简介:安丰华(1984— ),男,山东省临沂市人,博士,副教授,从事工程安全管理及灾害防控方面的研究。
  • 基金资助:
    河南省自然科学基金项目(232300420076);国家自然科学基金项目(52074107,52174172)

Influence of retained roadway failure on gas migration in gob and synergistic extraction of directional long boreholes

  • Online:2026-01-15 Published:2026-01-10

摘要: 沿空留巷技术在井下应用日益普遍,但目前针对沿空留巷工作面形成的连续采空区瓦斯问题研究较少,为此采用相似模拟试验、数值分析与工程实践相结合的方法,开展采空区留巷墙体破坏风险、留巷破坏对新老采空区演化及瓦斯运移影响的研究。结果表明:随着相邻工作面推进长度增加,充填体长期稳定性安全系数持续下降,当3202工作面开采至350 m时,新老采空区形成二次见方,留巷墙体发生破坏;工作面间留巷墙体破坏后,留巷左右100 m范围内上部倒梯形岩层开始下沉,导致采空区更大破坏及新老采空区沟通,形成更大的梯形破坏区域;新老采空区连通后,老采空区瓦斯向新采空区运移,造成工作面瓦斯体积分数升高。为消除工作面瓦斯超限风险,设计并考察跨工作面定向长钻孔抽采新老采空区瓦斯的试验。结果表明:跨工作面长钻孔具备取代常规走向高位钻孔抽采正回采工作面采空区瓦斯的能力,且抽采周期更长;抽采期间老采空区插管内瓦斯体积分数呈持续下降趋势,降幅可达35.7%,验证了老采空区瓦斯抽采的有效性。通过建立新老采空区瓦斯协同抽采技术,解决工作面瓦斯超限问题,保障工作面顺利回采,为连续沿空留巷工作面采空区瓦斯治理提供新的技术途径。

关键词: 定向长钻孔, 沿空留巷, 采空区瓦斯, 跨工作面, 协同抽采

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