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题名突出煤层群井上下联合抽采防突模式与关键技术
被引量：18
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作者
张永将
邹全乐
杨慧明
陈子涵
曹建军
程志恒
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机构
瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
中煤科工集团重庆研究院有限公司
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
重庆大学资源与安全学院
华北科技学院安全工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期3713-3730,共18页
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基金
区域创新发展联合基金重点资助项目(U21A20110)
天地科技股份有限公司重点资助项目(2021-2-TD-ZD008)
国家自然科学基金面上资助项目(52074041)。
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文摘
我国煤层具有地应力大、渗透率低、瓦斯压力大、瓦斯含量高等特点,煤与瓦斯突出灾害严重。因此,需采取有效瓦斯治理措施,而单一井上瓦斯抽采技术容易出现抽采盲区,导致抽采效果不佳;单一井下瓦斯抽采技术工程量大、周期长,难以在短时间实现煤层消突。通过将井上与井下瓦斯抽采技术相互联合,实现井上下联合防突,是保障煤炭安全开采的关键技术之一。而在煤层群矿井中,需针对煤层间距离的远近采用不同的井上下联合防突模式,实现煤层群快速消突。对此,基于井上与井下联合抽采瓦斯技术优势,阐明了井上下联合防突“时空转换-优势互利”的内涵。井上地面井长时间、广覆盖抽采瓦斯实现煤层降突,换取井下作业空间,实现“时间换空间”;井下钻孔在井下作业空间内,精准抽采目标区域瓦斯实现目标区域快速消突,缩短目标区域消突时间,实现“空间换时间”,提升煤层瓦斯治理效果。针对近距离煤层群层间采动影响大等特点,提出了近距离煤层群“孔群覆盖-协同抽采”井上下联合防突典型模式,实现了瓦斯突出治理的超前规划、提前施工、整体消突。针对远距离煤层群采动卸压范围小等特点,提出了远距离煤层群“强化增透-递进抽采”井上下联合防突典型模式,实现了瓦斯突出治理的强化卸压、递进消突。自主研发了近远距离煤层群井上下联合防突关键技术,并以沙曲一矿与朱集西矿作为近远距离煤层群矿井典型案例进行应用效果分析。应用效果表明:在近距离煤层群沙曲一矿中释放抽采达标煤量约80万t,高效抽采瓦斯量约420万m^(3)。远距离煤层群朱集西矿中井下钻孔工程量减少约60%,抽采达标时间缩短约40%。
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关键词
突出煤层
近远距离煤层群
井上下联合防突模式
时空转换
瓦斯抽采
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Keywords
outburst coal seam
close distance coal seams and long distance coal seams
gas outburst prevention mode of joint ground and underground technology
time and space conversion
gas extraction
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分类号
TD713
[矿业工程—矿井通风与安全]
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