走向高抽巷配合傾向鉆孔抽采上鄰近層卸壓瓦斯技術(shù).pdf

1、高瓦斯煤層群工作面開采時(shí)，由于采動(dòng)的影響使得上鄰近層含瓦斯煤層瓦斯解吸并涌入工作面，導(dǎo)致工作面瓦斯超限，所以上鄰近層卸壓瓦斯抽采越來越受到重視。
　　陽泉五礦15＃煤層8210工作面開采過程中，覆巖內(nèi)采動(dòng)卸壓瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的90％，針對(duì)單獨(dú)使用一條走向高抽巷抽采不能解決工作面瓦斯超限的問題，提出使用走向高抽巷配合傾向鉆孔抽采覆巖上鄰近層卸壓瓦斯，即使用本工作面高抽巷抽采回風(fēng)側(cè)裂隙帶瓦斯的同時(shí)，利用相鄰備用工作面高抽巷

2、布置傾向鉆孔，終孔位于采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)側(cè)頂板裂隙帶內(nèi)，抽采進(jìn)風(fēng)側(cè)裂隙帶內(nèi)的卸壓瓦斯，從而增加覆巖裂隙卸壓瓦斯抽采范圍。
　　基于8210工作面覆巖巖層地質(zhì)狀況及含瓦斯煤巖層分布，結(jié)合理論研究、數(shù)值模擬等方法研究了工作面開采后覆巖巖層應(yīng)力重新分布、覆巖裂隙分布、卸壓瓦斯流動(dòng)、卸壓瓦斯抽采方法及抽采效果，為覆巖裂隙帶卸壓瓦斯抽采提供重要參考，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）研究工作面開采后，覆巖內(nèi)采動(dòng)裂隙分布，從而確定覆巖內(nèi)卸壓

3、瓦斯富集區(qū)域，為走向高抽巷及傾向鉆孔布置提供依據(jù)。首先使用FLAC3D模擬軟件建立8210工作面開采模型，通過分析工作面開挖后的上覆巖層塑性變形、運(yùn)動(dòng)位移變化、應(yīng)力重新分布變化,最終得出工作面開采后覆巖內(nèi)部裂隙場(chǎng)分布及卸壓瓦斯運(yùn)移通道位置。分析模擬結(jié)果可知：頂板上方40m以內(nèi)主要發(fā)生拉破壞，50-70m以內(nèi)主要發(fā)生剪破壞；距離工作面頂板50m以上覆巖內(nèi)部應(yīng)力下降梯度已經(jīng)明顯減小，且下沉位移量突然銳減，頂板70m以上覆巖應(yīng)力卸壓值小于20

4、%，下沉位移量量接近0；水平方向距離進(jìn)回風(fēng)巷25-35m范圍內(nèi)覆巖水平位移差值最大，水平應(yīng)力變化量也最大，表明此區(qū)域處于縱向裂隙發(fā)育區(qū)。因此，綜合分析得出裂隙瓦斯富集通道垂直距離煤層頂板50-70m，水平距離巷道25-35m。
　?。?）根據(jù)工作面開挖模擬覆巖裂隙分布結(jié)果，建立覆巖裂隙卸壓瓦斯抽采模型，模擬走向高抽巷及傾向鉆孔抽采覆巖卸壓瓦斯抽采效果和抽采范圍。首先利用COMSOL軟件建立8210工作面覆巖卸壓瓦斯抽采模型，并根據(jù)

5、覆巖內(nèi)部裂隙分布及瓦斯涌出源項(xiàng)設(shè)置模型的孔隙率滲透率及各源項(xiàng)卸壓瓦斯通量，對(duì)比分析抽放前后覆巖內(nèi)瓦斯壓力云圖可得：抽采40天后，走向高抽巷一側(cè)，豎直方向上瓦斯裂隙通道內(nèi)瓦斯壓力由原始的2MPa降至0.6Mpa，水平方向26m以內(nèi)瓦斯壓力降至0.74MPa；單個(gè)傾向鉆孔周邊7.5m處瓦斯壓力由2MPa降至0.74MPa，根據(jù)鉆孔有效抽采半徑定義得知鉆孔的有效抽放半徑為7.5m。
　　（3）根據(jù)模擬覆巖卸壓瓦斯抽采效果及抽采范圍，設(shè)計(jì)

6、8210工作面覆巖布置走向高抽巷及傾向鉆孔布置參數(shù)。走向高抽巷設(shè)置在覆巖裂隙帶下部，垂向距離采空區(qū)頂板55m位置處，水平方向距回風(fēng)巷30m；傾向鉆孔鉆場(chǎng)設(shè)置在布置在相鄰備采工作面高抽巷內(nèi)，每隔30m布置一個(gè)鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)布置9個(gè)鉆孔，各鉆孔孔口相距0.5m，終孔相距13m，鉆孔長(zhǎng)度為100m—120m。
　　（4）結(jié)合模擬結(jié)果及8210工作面覆巖走向高抽巷配合傾向鉆孔抽采布置設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算預(yù)測(cè)布置走向高抽巷及傾向鉆孔后工作面瓦斯抽