顺层钻孔瓦斯抽采半径及布孔间距研究

采矿与安全工程学报 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (1): 156-162.

顺层钻孔瓦斯抽采半径及布孔间距研究

1．中国矿业大学安全工程学院，江苏徐州 221116；2．国投昔阳能源有限责任公司黄岩汇矿，山西昔阳 045300

收稿日期:2013-11-01 出版日期:2015-01-15 发布日期:2015-03-09
作者简介:鲁义(1986—)，男，江西省新干县人，博士研究生，从事矿井瓦斯与火灾防治方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51476184)；江苏省杰出青年基金项目(BK20140005)；江苏高校优势学科建设工程项目

Gas drainage radius and borehole distance along seam

Received:2013-11-01 Online:2015-01-15 Published:2015-03-09

摘要/Abstract

摘要： 为合理确定本煤层瓦斯抽采钻孔的布孔间距，通过煤层瓦斯渗流场控制方程、煤体孔隙率和渗透率耦合方程及煤层变形场控制方程，建立了钻孔抽采条件下瓦斯渗流固气耦合数学模型；采用数值模拟计算方法，得出顺层瓦斯抽采钻孔的抽采半径，并推导出瓦斯抽采钻孔布孔间距与单钻孔抽采半径的关系式。以黄岩汇矿15107工作面为应用实例，通过在该工作面进行单钻孔和多钻孔瓦斯抽采试验，求算并验证了抽采半径及布孔间距与抽采半径关系式的正确性，为现场瓦斯抽采提供科学依据。

关键词: 钻孔, 布孔间距, 抽采半径, 瓦斯压力, 数值模拟

Abstract: To determine the reasonable distance of gas drainage boreholes in coal seam being mined, based on the control equations of seepage and deformation fields, and the coupling equations of porosity and permeability, the solid and gas coupling mathematical model of gas seepage in drilling extraction was established. The drainage radius of gas extraction borehole in current coal seam was calculated by numerical simulation, and the relation between the borehole distance and extraction radius of single-borehole was deduced. Taking coalface 15107 of Huangyanhui coal mine for example, by the gas drainage experiments of single drilling and multiple drillings in this face, the correctness of the drainage radius, and the relation between borehole distance and extraction radius were calculated and verified. The research results provide a scientific basis for gas extraction.

Key words: borehole, drilling distance, extraction radius, gas pressure, numerical simulation

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