針對高瓦斯綜采工作面U型通風(fēng)條件下上隅角瓦斯超限問題,分析了定向鉆孔代替尾巷抽采卸壓瓦斯的必要性及可行性,闡述了卸壓瓦斯抽采原理;利用物理相似模擬及理論分析,分析了采動覆巖裂隙演化規(guī)律,確定了定向鉆孔參數(shù),并進(jìn)行現(xiàn)場工程應(yīng)用。結(jié)果表明:隨著工作面推進(jìn),試驗工作面采動覆巖形成不規(guī)則冒落帶、規(guī)則冒落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶,其中規(guī)則冒落帶高度為17.9 m（采高的4.48倍）,裂隙帶高度為60.36 m（采高的15.09倍）;定向鉆孔與回風(fēng)巷平距為8～20 m,與煤層頂板垂距平均18.5 m;利用定向鉆機(jī)施工鉆孔偏移量較小,定位準(zhǔn)確,瓦斯抽采純量平均6.37 m³/min,占瓦斯涌出量的8.59%,實現(xiàn)了定向鉆孔代替尾巷治理瓦斯效果,保證了工作面安全回采。 

【文章來源】：煤炭科學(xué)技術(shù). 2020,48(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

傳統(tǒng)高位鉆孔與定向鉆孔有效抽采段對比

煤層回采后，覆巖采動裂隙穿層破斷裂隙和巖層層面離層裂隙相互貫通，采空區(qū)空間上形成外拋物面與內(nèi)拋物面，兩拋物面之間形成采動裂隙橢拋帶[15]。結(jié)合采動裂隙“O”形圈特征，可得采動裂隙圓矩梯臺帶工程簡化模型[16]，如圖2所示。針對采動覆巖梯臺帶工程簡化模型的區(qū)域劃分，瓦斯運(yùn)移積聚區(qū)域的來源、分布規(guī)律、流動狀態(tài)及常用抽采方式見表1。

由前述分析可知，冒落帶與裂隙帶內(nèi)裂隙網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，是瓦斯流動和富集的主要通道，瓦斯抽采鉆孔或巷道布置其中，可高效抽采。一般，高抽巷層位要兼顧采空區(qū)遺煤與鄰近層涌出瓦斯，層位布置與上隅角有一定距離，不能完全有效控制隅角瓦斯超限問題，需要輔助其他抽采手段針對隅角問題進(jìn)行強(qiáng)化抽采。向采空區(qū)規(guī)則冒落帶上部施工高位長鉆孔，可避免與高抽巷距離太近相互影響，還可利用采動影響形成瓦斯運(yùn)移通道來抽采高濃度瓦斯(圖3)，達(dá)到治理工作面上隅角瓦斯積聚效果。2 定向鉆孔抽采卸壓瓦斯關(guān)鍵參數(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3509707