【摘 要】
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瓦斯抽采是瓦斯治理的根本措施,钻孔间距作为抽采钻孔设计的关键参数之一,目前常采用一个工作面对应一个固定钻孔间距的设计方式,这种设计方式可能会造成抽采不达标或者增加生产成本等问题,因此亟需对抽采钻孔间距进行进一步的研究。为此,本文提出煤层瓦斯抽采单元精细划分及钻孔设计方法,并对该方法进行了现场应用。主要研究内容和结果如下:(1)充分考虑煤层各种关键因素的影响并进行深入分析,构建了以采掘规划、瓦斯赋存
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瓦斯抽采是瓦斯治理的根本措施,钻孔间距作为抽采钻孔设计的关键参数之一,目前常采用一个工作面对应一个固定钻孔间距的设计方式,这种设计方式可能会造成抽采不达标或者增加生产成本等问题,因此亟需对抽采钻孔间距进行进一步的研究。为此,本文提出煤层瓦斯抽采单元精细划分及钻孔设计方法,并对该方法进行了现场应用。主要研究内容和结果如下:(1)充分考虑煤层各种关键因素的影响并进行深入分析,构建了以采掘规划、瓦斯赋存和典型构造等为依据的瓦斯抽采单元指标体系,将瓦斯抽采区域精细化地划分为不同抽采单元,划分的主要依据:根据采掘规划计算出后续规划区域的最大预抽期,为钻孔间距的布置提供依据;根据瓦斯赋存条件,将工作面以防突需求、减风需求和待定需求进行划分,将瓦斯含量及类别相近的相邻区域划分为同一抽采单元,并以每100m左右为一个划分范围;在断层等典型构造区域根据煤层情况进行单独划分和设计。(2)利用瓦斯抽采单元划分并结合有效半径的时效性和预抽时间,来确定各抽采单元钻孔间距随时间的变化关系,得到瓦斯抽采单元精细化划分方法。(3)利用上述得到的方法,对工作面进行理想状态下的瓦斯抽采单元划分,在煤巷条带和工作面区域分别进行穿层钻孔设计和顺层钻孔设计,根据有效半径的时效性确定各抽采单元的钻孔间距,并进行各抽采单元钻孔参数的推导计算,得到了瓦斯抽采单元精细划分的钻孔设计方法。(4)以告成煤矿25011下副巷为试验区域,利用瓦斯抽采单元精细划分方法,将其划分为9个抽采单元。选择其中具有代表性的第Ⅱ单元(布孔间距为8m×8m)、第Ⅲ单元(布孔间距为10m×10m)、第Ⅳ单元(布孔间距为6m×6m),进行了详细的钻孔设计。通过分析各单元瓦斯抽采的各项指标,均满足抽采达标要求,综合判定在预抽期300天内瓦斯抽采达标,符合设计要求。将本文的设计方法与之前钻孔间距为6m×6m的设计方式进行对比分析,得出本文的设计方法减少了约688个钻孔的工程量,在抽采达标的前提下,极大的节约了生产成本。图[45]表[15]参[83]
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