【摘 要】
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煤炭是我国消费结构占比最高的能源,但是随着开采深度的增加,煤矿煤与瓦斯突出问题愈发严重。防治煤与瓦斯突出事故的区域性措施主要有开采保护层和瓦斯预抽技术。目前我国所采用的水力化技术在实际运用中防突效果远优于传统的瓦斯抽采方式,但是突出煤矿自身情况大不相同,采用水力化技术的时候,钻孔参数等并不能完全复制参考。本文利用COMSOL数值模拟软件,建立40×40m尺寸的二维模型,对比割缝钻孔与普通钻孔瓦斯抽
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煤炭是我国消费结构占比最高的能源,但是随着开采深度的增加,煤矿煤与瓦斯突出问题愈发严重。防治煤与瓦斯突出事故的区域性措施主要有开采保护层和瓦斯预抽技术。目前我国所采用的水力化技术在实际运用中防突效果远优于传统的瓦斯抽采方式,但是突出煤矿自身情况大不相同,采用水力化技术的时候,钻孔参数等并不能完全复制参考。本文利用COMSOL数值模拟软件,建立40×40m尺寸的二维模型,对比割缝钻孔与普通钻孔瓦斯抽采效果差异,以及钻孔间距对割缝钻孔瓦斯抽采效果的影响;现场布置3个试验组,对瓦斯抽采效果的差异进行验证,探究最适合目标煤矿的割缝钻孔布置间距。研究对兴文县建设煤矿瓦斯预抽钻孔的施工方案优化具有实际参考价值。主要研究结论如下:（1）通过数值模拟得出,割缝钻孔的瓦斯抽采效果优于普通钻孔;随着间距的扩大,瓦斯卸压效果逐渐降低;钻孔间距调整到12m后,抽采达标（0.74Mpa以下）时间增加到80d,预测8m或10m的钻孔间距更加合理;（2）通过现场验证得出,割缝钻孔直接扰动半径比普通钻孔提高4.09倍;每米扰动表面积提高4.08倍;直接扰动体积提高45.9倍;30d内平均瓦斯浓度提高2.79倍;极限抽采量提高3.05倍;并且12m间距割缝钻孔瓦斯抽采量衰减系数较大,瓦斯抽采量也明显更少,整体卸压效果不理想;（3）以10m的间距布置钻孔,可减少试验区钻孔施工工程量73%,节约了施工成本及时间,经济效益良好,适合建设煤矿采用。
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