低透气性煤层水力冲孔和抽采钻孔瓦斯治理模拟研究
李喜员1
荣海2
范超军2
1.中国平煤神马集团 炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室,河南 平顶山467000;平煤股份煤炭开采利用研究院,河南 平顶山4670002.辽宁工程技术大学 矿业学院,辽宁 阜新123000
摘要：为消除平煤十矿己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险,精细化模拟研究了水力冲孔结合抽采钻孔的瓦斯治理过程.分析了瓦斯解吸、渗流及煤岩变形的相互作用,构建了煤层瓦斯运移应力—渗流耦合数学方程,采用有限元软件对其求解,通过数值模拟己15-16-24100工作面顺层钻孔、底板巷穿层钻孔、水力冲孔掩护风巷、机巷和开切眼掘进及本煤层回采全过程,研究瓦斯抽采对降低工作面突出危险性的影响,并结合现场监测结果对抽采效果进行验证.研究结果表明:对己15-16煤层进行"穿层钻孔+顺层钻孔+穿层水力冲孔"综合抽采瓦斯可有效降低己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险.在该设计方案下,己15-16煤层中残存瓦斯压力值降为0.25～0.45 MPa,相应的煤层残存瓦斯含量降为2.8～4.5 m3/t,均满足平煤十矿煤与瓦斯突出防治规定要求.
关键词：低透气性煤层瓦斯治理应力—渗流耦合立体抽采水力冲孔精细化模拟
分类号：TD712+.6(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51904145)辽宁省自然科学基金(2019-ZD-0045)辽宁省教育厅项目(LJ2019JL007)
论文发表日期：2021-02-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 11-16 )
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