順層長(zhǎng)鉆孔區(qū)域預(yù)抽瓦斯工藝參數(shù)優(yōu)化及應(yīng)用.pdf

1、本文針對(duì)淮南礦業(yè)(集團(tuán))公司所屬煤礦開采深度基本進(jìn)入-600m以深后引起的地應(yīng)力和瓦斯壓力增大、瓦斯含量增高、煤層透氣性系數(shù)減小,從而導(dǎo)致煤與瓦斯突出問題日益嚴(yán)重和復(fù)雜的問題,以潘一礦和潘三礦為試驗(yàn)礦井,采用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)考察和數(shù)值模擬等方法,開展順層長(zhǎng)鉆孔防突關(guān)鍵技術(shù)研究,最終達(dá)到減少施工量、提高抽采率、縮短消突周期、實(shí)現(xiàn)安全快速掘進(jìn)的目的。
　　順層長(zhǎng)鉆孔防突措施就是通過采取該措施,減緩地應(yīng)力,達(dá)到卸壓增透效果;通過抽放瓦斯降

2、低瓦斯動(dòng)力和釋放瓦斯?jié)撃?擴(kuò)大卸壓區(qū)的范圍來消除煤層的突出危險(xiǎn)性。實(shí)施順層長(zhǎng)鉆孔措施后,含瓦斯煤巖體工作面前方應(yīng)力平衡狀態(tài)被破壞,集中應(yīng)力向煤體深部轉(zhuǎn)移,卸壓帶的寬度變大,同時(shí)分析了卸壓帶與突出危險(xiǎn)性的關(guān)系,計(jì)算得出丁集礦11-2煤層最小防突卸壓帶寬度為4.4~7.7m。
　　應(yīng)用多物理場(chǎng)耦合模擬軟件 COMSOL-Multiphysics對(duì)不同孔徑,不同孔深情況下,瓦斯壓力分布的差異性及雙孔時(shí),不同孔間距布置對(duì)瓦斯分布的影響,得

3、出如下結(jié)論:順層長(zhǎng)鉆孔的控制范圍隨著孔徑和孔深的增大而增大,但增大的梯度逐漸減小,單孔情況下,鉆孔控制半徑最大達(dá)鉆孔左右兩側(cè)各2.13m;在雙孔情況下,孔間距為2m時(shí),瓦斯壓力的下降速度較孔間距為3m時(shí)快,并且消突更充分。
　　介紹了順層長(zhǎng)鉆孔措施在潘一礦和潘三礦的應(yīng)用和效果考察,執(zhí)行措施后,試驗(yàn)點(diǎn)的殘余瓦斯含量均降到始突含量以下、瓦斯預(yù)抽率均超過30％,進(jìn)尺速度較措施前提高近2倍,潘一礦和潘三礦的效檢指標(biāo)無一超標(biāo)。
　　針

4、對(duì)礦方當(dāng)前防突評(píng)價(jià)指標(biāo)存在的問題,利用實(shí)驗(yàn)室模擬,歷史資料分析,現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)考察確定11-2煤層的始突瓦斯參數(shù):瓦斯壓力臨界值確定為0.74MPa,殘余瓦斯含量抽采指標(biāo)臨界值為4.50m3/t。
　　通過以上研究,從理論上分析了順層長(zhǎng)鉆孔措施的消突機(jī)理;通過數(shù)值模擬確定了順層長(zhǎng)鉆孔施工工藝對(duì)瓦斯分布的影響,為合理布置鉆孔打下基礎(chǔ);通過順層長(zhǎng)鉆孔防突措施在潘一礦和潘三礦的應(yīng)用,用實(shí)際應(yīng)用表明,順層長(zhǎng)鉆孔能夠達(dá)到有效消除突出危險(xiǎn)性、實(shí)現(xiàn)安