特厚煤层顶板高位走向钻孔瓦斯抽采效果提升技术研究

1

作者 侯宝林 张辉 +1 位作者 刘扬 郭健 《能源技术与管理》 2024年第6期67-69,89,共4页

为解决综放工作面仰角钻孔抽采作用周期短和工程量大的问题,采取顶板高位走向钻孔抽采采空区瓦斯的方法治理回风隅角瓦斯,提出了高位钻场规格及施工层位,并设计了钻孔抽采覆盖范围,确保了顶板高位走向钻孔的瓦斯抽采效果。对比分析相邻... 为解决综放工作面仰角钻孔抽采作用周期短和工程量大的问题,采取顶板高位走向钻孔抽采采空区瓦斯的方法治理回风隅角瓦斯,提出了高位钻场规格及施工层位,并设计了钻孔抽采覆盖范围,确保了顶板高位走向钻孔的瓦斯抽采效果。对比分析相邻钻场改变钻孔连抽方式后钻孔的瓦斯抽采参数表明,钻场混合流量提高到原来的1.75倍,瓦斯纯流量提高到原来的1.4倍。这说明增大集气管径能提高高位钻场的抽采效果。 展开更多

关键词 综放工作面 采空区瓦斯 顶板高位走向钻孔 抽采效果

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基于CFD数值模拟的顶板走向长钻孔瓦斯抽采效果及参数优化 被引量：17

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作者 武旭东 邢玉忠 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第6期107-112,共6页

为了提高龙泉矿4301综放工作面顶板走向长钻孔的瓦斯抽采效果,采用Fluent数值模拟软件研究长钻孔抽采前后采空区瓦斯分布特征,通过对比分析钻孔终孔于不同层位下钻孔的瓦斯抽采效果,确定了顶板长钻孔布置的基本原则和最佳布置层位,并以... 为了提高龙泉矿4301综放工作面顶板走向长钻孔的瓦斯抽采效果,采用Fluent数值模拟软件研究长钻孔抽采前后采空区瓦斯分布特征,通过对比分析钻孔终孔于不同层位下钻孔的瓦斯抽采效果,确定了顶板长钻孔布置的基本原则和最佳布置层位,并以此对钻孔间距和钻孔数量进行优化设计,现场验证结果表明:随着钻孔间距的增大,钻孔抽采瓦斯纯流量先增加后减少,上隅角瓦斯浓度呈现“高—低—高”的变化趋势,且在钻孔间距为10 m时抽采瓦斯纯流量达到15.72 m 3/min,上隅角瓦斯浓度基本在0.54%左右;随着钻孔数量的增加,上隅角瓦斯浓度逐渐降低且降速逐渐减小,抽采瓦斯纯流量逐渐增加但增速减小。综合考虑瓦斯抽采效果及钻孔工程量,优化确定钻孔终孔垂直高度为25 m,钻孔数量为5个,钻孔间距为10 m,此条件下瓦斯抽采效果较佳。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 顶板走向长钻孔 钻孔间距 钻孔数量 瓦斯纯流量 瓦斯浓度

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寺河矿顶板走向长钻孔瓦斯抽采参数优化模拟研究 被引量：14

3

作者 郝长胜 王浩天 贾廷贵 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第6期40-46,共7页

为了解决寺河矿5309工作面上隅角瓦斯超限的问题,采用顶板走向长钻孔抽采瓦斯的方式进行瓦斯治理,运用FLUENT软件模拟分析布置于平行回风巷且孔间距为10 m的顶板走向长钻孔束在不同参数条件下的瓦斯抽采效果。研究结果表明:随着顶板走... 为了解决寺河矿5309工作面上隅角瓦斯超限的问题,采用顶板走向长钻孔抽采瓦斯的方式进行瓦斯治理,运用FLUENT软件模拟分析布置于平行回风巷且孔间距为10 m的顶板走向长钻孔束在不同参数条件下的瓦斯抽采效果。研究结果表明:随着顶板走向长钻孔束与底板垂直距离的增加,钻孔抽采瓦斯纯流量先增大后减小,上隅角瓦斯浓度呈增高的趋势;随着顶板走向长钻孔束与回风巷水平距离的增加,钻孔抽采瓦斯纯流量先增大后减小,上隅角瓦斯浓度呈先降低后增高的趋势。经对比分析确定顶板走向长钻孔束最佳抽采位置距顶板垂直高度为38 m、距回风巷25 m,在此区域内钻孔抽采瓦斯纯流量可达15.03 m^(3)/min,5309工作面上隅角瓦斯浓度降低至0.20%,瓦斯治理效果显著。 展开更多

关键词 覆岩“三带” 采空区 上隅角 瓦斯抽采 顶板走向长钻孔 数值模拟

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顶板走向高位钻孔瓦斯抽采技术在孟津煤矿三软突出煤层中的研究与应用 被引量：3

4

作者 王迪 《现代矿业》 CAS 2022年第3期244-247,共4页

为有效解决孟津煤矿11010工作面回采过程中,采空区以及上隅角的瓦斯积聚问题,根据工作面的实际情况,在采煤工作面回风顺槽布置顶板走向高位钻孔对采空区瓦斯进行治理。通过具体试验并对比抽采浓度情况,确定孟津煤矿11010工作面裂隙带高... 为有效解决孟津煤矿11010工作面回采过程中,采空区以及上隅角的瓦斯积聚问题,根据工作面的实际情况,在采煤工作面回风顺槽布置顶板走向高位钻孔对采空区瓦斯进行治理。通过具体试验并对比抽采浓度情况,确定孟津煤矿11010工作面裂隙带高度应在27~35 m,最终认定将钻孔终孔点布置在距煤层顶板25和35 m处时的瓦斯抽采效果最好。 展开更多

关键词 瓦斯积聚 顶板走向 高位钻孔 瓦斯抽采

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顶板走向钻孔抽采技术应用研究 被引量：1

5

作者 周爱星 梁文勖 《能源与环保》 2017年第3期118-120,共3页

针对王坡煤矿U型通风造成上隅角瓦斯经常超限的问题,利用顶板走向长短钻孔抽采采空区瓦斯,介绍了顶板走向长短钻孔抽采采空区瓦斯原理,对钻孔参数进行了设计并在3207工作面进行了应用。采取措施后,回风巷和上隅角瓦斯浓度明显降低,证明... 针对王坡煤矿U型通风造成上隅角瓦斯经常超限的问题,利用顶板走向长短钻孔抽采采空区瓦斯,介绍了顶板走向长短钻孔抽采采空区瓦斯原理,对钻孔参数进行了设计并在3207工作面进行了应用。采取措施后,回风巷和上隅角瓦斯浓度明显降低,证明顶板钻孔抽采能有效地遏制采空区瓦斯向空间涌出,减少瓦斯超限事故的发生。 展开更多

关键词 顶板走向钻孔 瓦斯治理 瓦斯抽采 上隅角 U型通风

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顶板走向高抽巷瓦斯抽采效果分析 被引量：28

6

作者 李一波 郑万成 王凤双 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第3期74-76,共3页

介绍了某高瓦斯煤矿主采煤层工作面走向高抽巷抽采卸压瓦斯的瓦斯治理技术模式。采用理论分析与实际观测等方法,分析确定了顶板走向高抽巷的合理布置参数,高抽巷的合理层位在57～60 m。现场实践表明,该工作面瓦斯抽采治理技术模式适合... 介绍了某高瓦斯煤矿主采煤层工作面走向高抽巷抽采卸压瓦斯的瓦斯治理技术模式。采用理论分析与实际观测等方法,分析确定了顶板走向高抽巷的合理布置参数,高抽巷的合理层位在57～60 m。现场实践表明,该工作面瓦斯抽采治理技术模式适合矿井实际条件,保证了工作面安全回采。 展开更多

关键词 顶板走向 高抽巷 瓦斯抽采 效果分析

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大孔径超长定向钻孔综合瓦斯抽采技术 被引量：18

7

作者 王明 方新秋 +1 位作者 许瑞强 张新福 《煤炭工程》 北大核心 2011年第5期46-48,共3页

为解决沙曲煤矿综采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度经常超限问题,在14205工作面试验了顶板岩层千米定向长钻孔抽采邻近层瓦斯与本煤层长钻孔瓦斯抽采相结合的综合瓦斯抽采方法,结果表明,顶板岩石水平长钻孔抽采浓度在60%以上,平均抽采... 为解决沙曲煤矿综采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度经常超限问题,在14205工作面试验了顶板岩层千米定向长钻孔抽采邻近层瓦斯与本煤层长钻孔瓦斯抽采相结合的综合瓦斯抽采方法,结果表明,顶板岩石水平长钻孔抽采浓度在60%以上,平均抽采量达13.3m3/min,本煤层长钻孔单孔瓦斯抽采浓度达15%左右,钻孔控制区域瓦斯预抽率达到35%左右,有效解决上隅角和回风流瓦斯超限问题,实现高瓦斯工作面安全高效开采。 展开更多

关键词 定向钻孔 千米深孔 大孔径 综合瓦斯抽采

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复合型顶板走向高位裂隙瓦斯抽采钻孔护孔技术研究 被引量：1

8

作者 李重显 张俊岭 《能源技术与管理》 2023年第2期12-14,共3页

针对四通煤矿2504工作面采用顶板走向高位裂隙钻孔抽采上隅角瓦斯期间,因复合型顶板在“软”“硬”岩层交界处极易出现塌孔、造成钻孔抽采瓦斯失效的难题,通过剖析抽采钻孔护孔前后周围煤(岩)体应力分布及变形情况、扩大垮落区增加钻孔... 针对四通煤矿2504工作面采用顶板走向高位裂隙钻孔抽采上隅角瓦斯期间,因复合型顶板在“软”“硬”岩层交界处极易出现塌孔、造成钻孔抽采瓦斯失效的难题,通过剖析抽采钻孔护孔前后周围煤(岩)体应力分布及变形情况、扩大垮落区增加钻孔对煤(岩)体的卸压范围,提升了煤(岩)层透气性,并针对性采取护孔措施,解决了复合型顶板瓦斯抽采钻孔垮孔、堵孔问题。抽采钻孔失效率从22%降低至10%以下,2504回风顺槽瓦斯浓度从0.12%~0.14%降低至0.06%左右,2504工作面上隅角瓦斯浓度从0.3%降低至0.08%~0.14%,提高了瓦斯抽采效果。 展开更多

关键词 复合型顶板 钻孔垮落区 护孔 抽采瓦斯

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采用顶板走向高抽巷治理综放面采空区瓦斯技术实践 被引量：15

9

作者 王林 王兆丰 +1 位作者 赵豫祥 孙耀 《能源技术与管理》 2010年第6期48-49,共2页

针对焦坪矿区特厚煤层综放工作面采空区瓦斯和上隅角瓦斯超限问题,介绍了顶板走向高抽巷抽放瓦斯技术,考察了在陈家山煤矿应用的抽放效果,工作面上隅角和回风流瓦斯浓度没有出现超标,实现了降低风排量,实现了矿井高产高效。

关键词 综放工作面 顶板走向高抽巷 采空区 瓦斯抽放

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下保护层开采顶板走向钻孔的研究与应用

10

作者 赵宁 戴广龙 史超 《矿业工程研究》 2013年第4期23-26,共4页

为解决工作面回风流及上隅角瓦斯超限的问题,在顾桥矿1114(1)工作面进行顶板走向钻孔实践研究.根据工作面厚硬顶板的特性及下保护层开采巷道布局,根据顶板走向钻孔抽采效果的影响因素分析研究确定1114(1)顶板走向钻孔的布置及各项抽采参... 为解决工作面回风流及上隅角瓦斯超限的问题,在顾桥矿1114(1)工作面进行顶板走向钻孔实践研究.根据工作面厚硬顶板的特性及下保护层开采巷道布局,根据顶板走向钻孔抽采效果的影响因素分析研究确定1114(1)顶板走向钻孔的布置及各项抽采参数.工作面回采后,顶板走向钻孔抽采瓦斯稳定浓度在15%左右,瓦斯抽采量在10 m3/min以上,工作面回风流瓦斯体积分数控制在0.33%以下;上隅角瓦斯浓度控制在0.68%以下,很好的控制瓦斯超限问题,基本达到预期抽采效果. 展开更多

关键词 顶板走向钻孔 参数 采空区 瓦斯抽采 浓度

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顶板钻孔抽采瓦斯技术 被引量：5

11

作者 尹斌 高振勇 《煤矿开采》 北大核心 2010年第3期100-101,共2页

针对回采工作面上隅角瓦斯涌出问题,提出了施工顶板走向钻孔来进行瓦斯治理,通过试验,单孔抽放浓度达到了50%以上、抽放纯量达到了1m3/min,上隅角瓦斯得到了有效控制,取得了较为理想的效果,并提出推广应用时的注意事项。

关键词 顶板走向钻孔 抽采 上隅角 瓦斯

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缓倾斜、大采高综采工作面顶板走向钻孔参数的优化 被引量：1

12

作者 倪进木 《煤炭工程》 北大核心 2006年第3期44-45,共2页

淮南潘三矿1452（3）大采高综采工作面煤层倾角达12°～32°，采高3．5m。论文认真分析了影响顶板走向钻孔抽采效果的因素，结合工作面复合型顶板特点，大幅度提高抽采钻孔终孔高度，提高了抽采效果。

关键词 瓦斯 抽采 顶板走向钻孔

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桑树坪二号井顶板梳状孔水力压裂瓦斯强化抽采技术 被引量：3

13

作者 吴杰 《中国矿业》 北大核心 2020年第9期132-136,共5页

桑树坪二号井本煤层钻孔施工困难,煤层透气性差,瓦斯抽采浓度低,流量小。通过在桑树坪二号井北区3号煤层顶板砂岩中实施顶板梳状长钻孔并进行分段水力压裂,以提高矿井瓦斯防治效果,探索适合矿井的瓦斯防治技术手段。采用前进式分支孔工... 桑树坪二号井本煤层钻孔施工困难,煤层透气性差,瓦斯抽采浓度低,流量小。通过在桑树坪二号井北区3号煤层顶板砂岩中实施顶板梳状长钻孔并进行分段水力压裂,以提高矿井瓦斯防治效果,探索适合矿井的瓦斯防治技术手段。采用前进式分支孔工艺施工完成1个钻孔,主孔长度588 m,施工8个分支孔,总进尺1188 m,其中,煤层段227 m,岩层段961 m,钻孔主孔距煤层顶部0~3.28 m。共分4段进行水力压裂,累计注水2012 m^3,最大泵注压力8.74 MPa。施工完成后3个月内钻孔日均抽采瓦斯纯量约1500 m^3,压裂钻孔百米钻孔瓦斯抽采纯量是水力割缝钻孔的1.2倍,是常规钻孔的4.0倍。初步证明了顶板梳状长钻孔水力压裂技术在煤矿瓦斯防治领域的适用性。 展开更多

关键词 水力压裂 顶板梳状孔 瓦斯 强化抽采 桑树坪二号井

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刘庄煤矿大孔径钻孔抽采半径考察 被引量：3

14

作者 雷贺 《矿业装备》 2015年第7期72-74,共3页

刘庄煤矿于2012年通过114Mt／a的产能核定。为了提高矿井生产效率和经济效益，有利于矿井的抽、掘、采平衡，将孔深小于100m的顺层预抽钻孔其孔径由原来的φ94mm提高至由113mm。刘庄煤矿对13—1煤层大孔径（113mm）钻孔有效抽采半径进... 刘庄煤矿于2012年通过114Mt／a的产能核定。为了提高矿井生产效率和经济效益，有利于矿井的抽、掘、采平衡，将孔深小于100m的顺层预抽钻孔其孔径由原来的φ94mm提高至由113mm。刘庄煤矿对13—1煤层大孔径（113mm）钻孔有效抽采半径进行实际考察研究，为孔深小于100m的顺层孔抽采钻孔参数设计提供依据。 展开更多

关键词 抽采 煤矿 半径 经济效益 生产效率 参数设计 大孔径 顺层孔

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初采段不同卸压程度区域顶板走向高位钻孔布置层位研究 被引量：2

15

作者 陈孟长 欧阳剑 《能源技术与管理》 2023年第3期46-50,共5页

针对高河煤矿W1320工作面初采段瓦斯治理问题,提出多层位钻孔瓦斯抽采技术,研究初采段不同卸压程度区域顶板走向高位钻孔布置层位的分布范围,揭示了工作面初采段采空区周围煤岩体卸压程度的演化特征和覆岩裂隙发育规律。研究结果表明,... 针对高河煤矿W1320工作面初采段瓦斯治理问题,提出多层位钻孔瓦斯抽采技术,研究初采段不同卸压程度区域顶板走向高位钻孔布置层位的分布范围,揭示了工作面初采段采空区周围煤岩体卸压程度的演化特征和覆岩裂隙发育规律。研究结果表明,初采阶段,采空区中部覆岩卸压程度先增大后减小,覆岩裂隙发育经历了开始发育、充分发育、重新压实等过程,采空区四周覆岩卸压程度逐渐增大,覆岩裂隙逐渐发育,直至形成“O”形圈;分析4个钻场的瓦斯抽采效果发现,工作面初采段存在2个瓦斯抽采有利区,第1个区域抽采纯量约为0.3 m~3/min,内错距离为10~28 m,垂直高度为2~10 m;第2个区域抽采纯量约为0.46 m~3/min,内错距离为18~46 m,垂直高度为10~18 m,应将多层位钻孔的有效抽采长度布置在瓦斯抽采有利区内。研究成果对于优化工作面初采段高位钻孔布置参数具有重要的实践意义,可为研究利用顶板走向高位钻孔代替高抽巷提供依据。 展开更多

关键词 工作面初采段 覆岩卸压程度 顶板走向高位钻孔 多层位钻孔 瓦斯抽采有利区

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东曲矿顶板走向长钻孔取代高抽巷可行性研究 被引量：1

16

作者 刘向忠 《山西焦煤科技》 2017年第8期148-150,共3页

针对东曲矿突出煤层工作面瓦斯含量高、瓦斯压力大、开采强度高的特点,结合当前矿井采用的高抽巷和顶板走向长钻孔抽采方法,从瓦斯抽采理论、现场实践、瓦斯抽采效果、经济性和施工周期等方面进行对比,根据工作面瓦斯分布规律,分析研究... 针对东曲矿突出煤层工作面瓦斯含量高、瓦斯压力大、开采强度高的特点,结合当前矿井采用的高抽巷和顶板走向长钻孔抽采方法,从瓦斯抽采理论、现场实践、瓦斯抽采效果、经济性和施工周期等方面进行对比,根据工作面瓦斯分布规律,分析研究了顶板走向长钻孔代替高抽巷的可行性。 展开更多

关键词 顶板走向钻孔 高抽巷 抽采方法

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顶板走向长钻孔与高抽巷瓦斯治理技术分析

17

作者 蒋璋 《山西焦煤科技》 2018年第6期47-49,56,共4页

以屯兰矿为例,分别运用顶板走向长钻孔及高抽巷两种方法抽采瓦斯的两个2#煤层工作面为研究对象,在研究煤层特性、瓦斯参数、地质特征、通风条件等基础上,对两种抽采方法治理回采工作面上邻近层瓦斯的效果进行对比分析,得出高抽巷瓦斯治... 以屯兰矿为例,分别运用顶板走向长钻孔及高抽巷两种方法抽采瓦斯的两个2#煤层工作面为研究对象,在研究煤层特性、瓦斯参数、地质特征、通风条件等基础上,对两种抽采方法治理回采工作面上邻近层瓦斯的效果进行对比分析,得出高抽巷瓦斯治理技术抽采效果更好,但成本高,对矿井抽采系统整体要求较高,顶板走向长钻孔抽采瓦斯施工周期短。 展开更多

关键词 顶板走向长钻孔 高抽巷 瓦斯抽采

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采掘应力作用下顺层钻孔孔径时空演化规律 被引量：6

18

作者 左伟芹 白亚鹏 刘明举 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第4期476-481,共6页

为研究采掘应力对顺层瓦斯抽采孔孔径的影响,建立考虑煤的塑性软化的黏弹塑性模型,得到钻孔孔径表达式,运用钻屑法研究煤体内采掘应力分布规律。以鹤壁八矿3103北工作面为例,对比分析了相同采掘应力作用下软、硬煤层内顺层钻孔孔径的时... 为研究采掘应力对顺层瓦斯抽采孔孔径的影响,建立考虑煤的塑性软化的黏弹塑性模型,得到钻孔孔径表达式,运用钻屑法研究煤体内采掘应力分布规律。以鹤壁八矿3103北工作面为例,对比分析了相同采掘应力作用下软、硬煤层内顺层钻孔孔径的时空演化规律。结果表明,在松软煤层内实施顺层钻孔,钻孔形成初期在应力集中区域极易形成塌孔,随着时间的推移,应力集中区钻孔逐渐被压实,甚至在原始应力区也出现塌孔现象,瓦斯抽采通道急剧破坏,导致松软煤层钻孔难以保持长时间高体积分数抽采;在硬煤层内实施顺层钻孔,孔径随着时间的推移有所缩小,但依然处于稳定状态,未发生堵孔现象,瓦斯抽采通道顺畅,硬煤层钻孔能保证较长时间的高体积分数抽采。因此,充分考虑采掘应力对具体煤层孔径影响,为钻孔稳定性防护提供依据,对提高瓦斯抽采效果具有重要意义。 展开更多

关键词 采掘应力 钻屑 瓦斯抽采孔 钻孔孔径 时空演化

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西山煤田区域瓦斯抽采深孔定向钻进技术 被引量：6

19

作者 荆鸿飞 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第11期90-94,共5页

在对西山煤田地质条件和瓦斯抽采理论依据进行分析的基础上，采用深孔定向钻进技术打设顺层钻孔和高位顶板裂隙带钻孔的区域瓦斯抽采综合技术，并对5个高瓦斯矿井进行了定向钻孔的参数设计和施工。采用顺层钻孔区域瓦斯预抽的3个矿井，... 在对西山煤田地质条件和瓦斯抽采理论依据进行分析的基础上，采用深孔定向钻进技术打设顺层钻孔和高位顶板裂隙带钻孔的区域瓦斯抽采综合技术，并对5个高瓦斯矿井进行了定向钻孔的参数设计和施工。采用顺层钻孔区域瓦斯预抽的3个矿井，抽采量均值稳定在1．0～1．5m3／min，在规定预抽时间内，残余瓦斯含量低于7m3／t；采用高位顶板裂隙带瓦斯抽采的2个矿井，高位孔的平均瓦斯抽采体积分数为30％～50％，当回采工作面推进距离大于极限垮落步距后，回风巷瓦斯体积分数稳定，均低于临界值0．5％。 展开更多

关键词 区域瓦斯抽采 深孔定向钻进 顺层钻孔 顶板裂隙带钻孔

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深孔预裂对采空区瓦斯抽采效果的影响研究 被引量：1

20

作者 吉晓波 王飞 +3 位作者 高亚斌 李敬钰 郭乐宏 李午明 《中国矿业》 2021年第2期107-113,共7页

针对大跨度工作面采空区坚硬顶板悬而不落易造成瓦斯超限的问题,以潞宁煤矿地质条件为工程背景,运用数值模拟、现场测试等方法开展了采空区瓦斯治理研究。FLAC 3D模拟结果表明:顶板未采取任何处理措施时初次来压步距达到了60 m。基于深... 针对大跨度工作面采空区坚硬顶板悬而不落易造成瓦斯超限的问题,以潞宁煤矿地质条件为工程背景,运用数值模拟、现场测试等方法开展了采空区瓦斯治理研究。FLAC 3D模拟结果表明:顶板未采取任何处理措施时初次来压步距达到了60 m。基于深孔爆破和采空区高位钻孔抽采原理,现场试验结果表明:采取深孔预裂后,工作面倾向来压步距不同步,初次来压步距减小为31~45 m;来压后,高位钻孔最高瓦斯抽采浓度、纯流量增加了1.8倍、5.6倍;顶板来压对高位钻孔和插管抽采均具有促进作用,但对高位钻孔抽采影响程度更明显,且来压后瓦斯治理主要以抽采为主。 展开更多

关键词 坚硬顶板 采空区 瓦斯抽采 支架载荷 深孔预裂

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