順層長鉆孔區(qū)域預抽瓦斯工藝參數(shù)優(yōu)化及應用.pdf

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

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

3、出如下結論:順層長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鉆孔左右兩側各2.13m;在雙孔情況下,孔間距為2m時,瓦斯壓力的下降速度較孔間距為3m時快,并且消突更充分。
　　介紹了順層長鉆孔措施在潘一礦和潘三礦的應用和效果考察,執(zhí)行措施后,試驗點的殘余瓦斯含量均降到始突含量以下、瓦斯預抽率均超過30％,進尺速度較措施前提高近2倍,潘一礦和潘三礦的效檢指標無一超標。
　　針

4、對礦方當前防突評價指標存在的問題,利用實驗室模擬,歷史資料分析,現(xiàn)場數(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臨界值為4.50m3/t。
　　通過以上研究,從理論上分析了順層長鉆孔措施的消突機理;通過數(shù)值模擬確定了順層長鉆孔施工工藝對瓦斯分布的影響,為合理布置鉆孔打下基礎;通過順層長鉆孔防突措施在潘一礦和潘三礦的應用,用實際應用表明,順層長鉆孔能夠達到有效消除突出危險性、實現(xiàn)安