基于采动覆岩裂隙三维分布形态的地面L型抽采 钻孔合理位置研究

• 作者: 杨昌永 白建平 袁瑞甫 郝春生 郝海金 郭明杰
• 来源期刊: 河南理工大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 采场覆岩裂隙 三维分布 L型钻孔 瓦斯运移 数值模拟
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 矿业与安全工程
• 页码范围: 24-31
• 页数: 8页
• 分类号: TD712.6
• 字数: 4519字
• 语种: 中文

摘要

高瓦斯矿井使用地面L型钻孔代替高抽巷抽采瓦斯,能够节省大量巷道掘进工程,减缓采掘接替紧张状况.为了研究L型钻孔的最优布置位置,以新景矿3213工作面为例,采用相似模拟和三维数值模拟,确定了采场上方覆岩的运移规律和裂隙带三维分布形态.根据采动三维裂隙分布形态建立三维裂隙场模型,导入COMSOL模拟软件,对不同位置的L型地面定向钻孔,模拟抽采过程中的瓦斯运移规律和富集分布区域.结果表明,抽采钻孔能有效降低采空区的瓦斯体积分数,钻孔布置在回风巷上方的"O"型裂隙区中上部时抽采效果最好.根据新景矿3213工作面实际情况,定向钻孔最优布置位置为垂直方向在回风巷上方距煤层顶板20～30 m,水平方向在回风巷内错平距15～30 m.经现场5个月的抽采试验,地面L型钻孔平均抽采瓦斯体积分数78.5％,抽采瓦斯纯量8.58 m3/min,日抽采纯量达到11953 m3,占工作面总瓦斯涌出量的42.60％,有效地解决了工作面瓦斯的控制问题.