大直径高位定向长钻孔瓦斯抽采技术及实践

郝世俊，段会军，莫海涛，彭 旭，彭 冬

大直径高位定向长钻孔瓦斯抽采技术及实践

郝世俊1,2，段会军1,2，莫海涛1,2，彭 旭1,2，彭 冬2

(1. 煤炭科学研究总院，北京 100013；2. 中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

针对高强开采井田王家岭煤矿综放工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯积聚问题，基于岩层控制关键层理论，对顶板垮落走向与倾向采动裂隙发育进行研究。采用数值模拟的方法研究采空裂隙随工作面推进的演化过程，分析顶板裂隙发育高度，确定大直径高位定向长钻孔最佳布孔层位及钻孔结构，并进行工程实践。结果表明，依据关键层理论计算及采动裂隙数值模拟预测层位布设大直径高位定向长钻孔，抽采效果较好，单孔最大抽采纯量2.10 m3/min，最大抽采体积分数31.39%，4个定向长钻孔累计抽采瓦斯纯量28.99万 m3，工作面上隅角瓦斯体积分数最低下降至0.46%，瓦斯治理效果显著，解决了上隅角瓦斯超限问题，保障了工作面的安全回采。

关键层理论；上隅角；大直径高位定向长钻孔；数值模拟；采动裂隙

随着综采放顶煤工艺、机械化开采技术等广泛应用，煤炭生产规模不断扩大，开采强度不断增高，由此造成采空区面积大、采空区丢煤总量大等问题，导致综放工作面瓦斯涌出量居高不下[1-2]。另一方面，工作面上隅角是采空区风流漏风汇集处，且风流在通过上隅角区域时风速较小，极易在局部形成紊流区和涡流区，形成上隅角瓦斯积聚，引发超限报警，直接影响工作面推进速度，制约生产[3]。……