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基于采動覆巖裂隙三維分布形態(tài)的地面L型抽采鉆孔合理位置研究
關(guān)鍵詞：采場覆巖裂隙 三維分布 l型鉆孔 瓦斯運移 數(shù)值模擬
摘要：高瓦斯礦井使用地面L型鉆孔代替高抽巷抽采瓦斯,能夠節(jié)省大量巷道掘進工程,減緩采掘接替緊張狀況。為了研究L型鉆孔的最優(yōu)布置位置,以新景礦3213工作面為例,采用相似模擬和三維數(shù)值模擬,確定了采場上方覆巖的運移規(guī)律和裂隙帶三維分布形態(tài)。根據(jù)采動三維裂隙分布形態(tài)建立三維裂隙場模型,導(dǎo)入COMSOL模擬軟件,對不同位置的L型地面定向鉆孔,模擬抽采過程中的瓦斯運移規(guī)律和富集分布區(qū)域。結(jié)果表明,抽采鉆孔能有效降低采空區(qū)的瓦斯體積分數(shù),鉆孔布置在回風(fēng)巷上方的"O"型裂隙區(qū)中上部時抽采效果最好。根據(jù)新景礦3213工作面實際情況,定向鉆孔最優(yōu)布置位置為垂直方向在回風(fēng)巷上方距煤層頂板20~30 m,水平方向在回風(fēng)巷內(nèi)錯平距15~30 m。經(jīng)現(xiàn)場5個月的抽采試驗,地面L型鉆孔平均抽采瓦斯體積分數(shù)78.5%,抽采瓦斯純量8.58 m^3/min,日抽采純量達到11 953 m^3,占工作面總瓦斯涌出量的42.60%,有效地解決了工作面瓦斯的控制問題。
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