低瓦斯高强度开采综放工作面卸压瓦斯抽采关键技术

作     者：陈龙 龚选平 成小雨 白廷海 程成 CHEN Long;GONG Xuanping;CHENG Xiaoyu;BAI Tinghai;CHENG Cheng

作者机构：中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤华晋集团有限公司山西河津043300 西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 

基　　金：国家自然科学基金项目(51874233) 

出 版 物：《西安科技大学学报》 (Journal of Xi’an University of Science and Technology)

年 卷 期：2021年第41卷第5期

页      码：815-824页

摘      要：为研究低瓦斯高强度开采综放工作面采动覆岩裂隙演化过程中瓦斯的运移规律,提高矿井瓦斯治理能力,以王家岭矿12302工作面为例,研究了煤层开采后上覆岩层的垮落和位移特征,通过分形维数定量描述了裂隙的发育情况,得到了覆岩的三带高度、跨落角、裂隙区等参数,以此参数建立数值模型研究采动裂隙与瓦斯运移的耦合特性,将研究结果应用于现场的卸压瓦斯的抽采设计并进行了效果检验。结果表明:走向模型的冒落带为28.2 m,裂隙带为118.6 m,切眼处和停采线处的垮落角分别为59.5°和51.5°,倾向模型的冒落带为28.2 m,裂隙带为113.6 m,进刀端和停采线处的垮落角分别为62.5°和55.5°;随着工作面开采距离的增加,分形维数先增大后减小最后趋于平稳;采场卸压瓦斯整体上有向上、向采空区深部、向回风巷一侧运移的特性,采空区深部瓦斯浓度可达20%,上隅角瓦斯浓度接近1.5%,采动裂隙带瓦斯聚集区位于距回风巷20~50 m、高度距煤层顶板25~50 m范围内;采用高位定向长钻孔抽采采动裂隙带聚集瓦斯的抽采效果较好,上隅角和回风流瓦斯浓度均小于0.8%,保证了矿井的安全生产,为类似条件下的瓦斯治理提供参考。

主 题 词：安全科学与工程 瓦斯运移 物理相似模拟 分形维数 覆岩裂隙 高位定向钻孔 

学科分类：0819[工学-海洋工程类] 081903[081903] 08[工学] 

D　O　I：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2021.0508

馆 藏 号：203105075...