顶板裂隙带L型井负压抽采瓦斯技术研究及应用 -——以靖远矿区魏家地煤矿为例
王勃1
屈争辉2
白领国3
徐波3
田斌剑4
李源汇3
李长兴2
张宇博4
1.应急管理部信息研究院 北京 1000292.中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州 221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 2211163.河南省资源环境调查四院有限公司 河南郑州 4500164.中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院,北京 100083
摘要：裂隙带L型井抽采是降低煤矿工作面瓦斯灾害的有效手段,但技术难度较高,选层选位难和水平段稳定性差等关键问题亟待解决.以魏家地煤矿东1100工作面为研究区,在地质工程适用性分析和覆岩结构精细刻画的基础上,运用关键层和"O"形圈理论及高位环形裂隙体模型进行L型井选层定位,并采用Abaqus软件模拟回采条件下不同孔缝组合筛管应力变化,优选筛管规格,进一步开展工程实践与抽采效果评价,结果表明:①东1100工作面煤层瓦斯含量和压力较高、水平最大主应力方向NE、煤炭开采采用仰斜推进和U型通风方式,适宜裂隙带L型井抽采.②距煤层顶板70 m处的砂岩层介于裂隙带范围(41～140 m)内,且具有弹性模量大(37.53 GPa)、泊松比小(0.30)、厚度大(＞5m)和连续性好的特征,可作为其水平段的垂向优选层位,该层位"O"形圈裂隙带距离回风巷28.43～59.73 m,是水平段平面优选位置.③十字交叉排列的圆形开孔(直径10 mm,间距250 mm,孔密度20孔/m),筛管最大主应力和主应变数值最小,为L型井实施的优选筛孔设计方案.④实钻过程中采用CMD-100型钻机、7LZ172×7.0-XISF型单弯1.5°螺杆钻具和MWD无线随钻三开钻进筛管完井,负压抽采瓦斯纯量在0.4×104、1.1×104m3/d间高位波动,稳产时间超500 d;期间工作面高位钻孔从20 m/组调整为50 m/组,配风量从1 850 m3/min降至1 470 m3/min,抽采率从52％提高到75％,实现矿井瓦斯与火的耦合防治.
关键词：裂隙带L型井地质工程适用性选井选层筛管规格瓦斯抽采魏家地煤矿
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国有资本经营预算支持省属企业科研基金资助项目(GZ2211056-GSTYMD)应急管理部信息研究院科技创新发展基金资助项目(2025503)
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：15( 242-256 )
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