深部强采动工作面卸压瓦斯全生命周期分阶段精准治理方法
孙宝强
龚选平
范晓刚
成小雨
杨鹏
肖露
程成
马兴莹
煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,陕西西安 710054;中煤能源研究院有限责任公司,陕西西安 710054
摘要：深部强采动条件下综放工作面卸压瓦斯涌出时空演化规律不明,传统高抽巷施工成本高、抽采效率低,目前针对从开切眼至终采的全时间尺度(即全生命周期)内,基于采动覆岩动态演化与瓦斯涌出阶段耦合关系的瓦斯分阶段精准治理研究尚显不足.针对上述问题,以王家岭矿307工作面为工程背景,对采用不同层位高位定向长钻孔替代高抽巷进行卸压瓦斯抽采的可行性进行验证,并提出了"分阶段、差异化"精准治理方法.①建立了深部采动裂隙场"贯通-纵向-水平"三区渗透率分布模型,明确了水平渗透区为卸压瓦斯优势运移与富集区域.②提出了采动卸压瓦斯涌出的全生命周期概念,依据顶板来压特征与瓦斯涌出动态耦合关系,将其划分为发生期、突发期、波动期和稳定期4个阶段,并明确了各阶段瓦斯来源构成、涌出特征及占比,为分阶段瓦斯精准治理提供了理论依据.③针对初采阶段(发生期和突发期)设计了"弓型"定向钻孔轨迹,实现对瓦斯升浮路径的精准拦截;针对正常回采阶段(波动期)构建了"高-中-低"多层水平定向长钻孔优化布置模式,从而对采动覆岩空间内的卸压瓦斯储运区实现全面覆盖.现场试验结果表明,该方法使工作面瓦斯抽采体积分数提升至8％以上,回风流瓦斯体积分数稳定控制在0.4％以下,有效解决了回风隅角瓦斯超限问题,实现了瓦斯抽采的精准可控.
关键词：综放工作面深部强采动瓦斯抽采定向钻孔采动裂隙场卸压瓦斯全生命周期瓦斯分阶段治理
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFF0615404)中国中煤重大科技专项项目(20221BY001)
论文发表日期：2026-01-31
在线出版日期：2026-03-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 10-20 )
英文信息