基于采动覆岩三维裂隙场演化规律的地面L型钻井瓦斯抽采技术

张小龙; 王飞; 刘红威; 高瑞青; 高亚斌; 李子文; 贺志宏; 刘振明; 郝亚兵

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为了解决目前采用的直立型地面钻井抽采范围小、工作面所需钻井数量多及瓦斯流量和浓度偏低的问题,基于屯兰矿12507工作面Ⅱ段工程地质情况,提出地面“L”型钻井提高瓦斯抽采效率的理论和实践研究。通过PFC3D颗粒流离散元数值模拟软件对工作面覆岩采动影响进行模拟,得到采动影响下的覆岩结构、裂隙和孔隙率变化。研究结果表明:屯兰矿12507工作面Ⅱ段的垮落带高度为15.87 m,裂隙带高度为49.46 m,采空区上方15~50 m、沿倾向方向距离采空区边界20~100 m的范围内裂隙较发育,孔隙率高且稳定。在屯兰矿12507工作面Ⅱ段进行工程实践,得到地面“L”型钻井在抽采效率、工作面上隅角瓦斯治理及采空区瓦斯有效利用方面优于普通地面钻井抽采,抽采系统工作149 d瓦斯抽采浓度平均为52.52%,抽采纯量平均为9.48 m 3/min,上隅角瓦斯浓度平均为0.21%,降低了矿井瓦斯灾害出现的风险并提高了煤层气的利用。

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来源
《中国安全生产科学技术》 |2022年第10期|56-61|共6页
作者
张小龙; 王飞; 刘红威; 高瑞青; 高亚斌; 李子文; 贺志宏; 刘振明; 郝亚兵;
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作者单位

太原理工大学安全与应急管理工程学院;

山西煤矿安全研究生教育创新中心;

伍伦贡大学土木、采矿与环境工程学院;

西山煤电集团有限责任公司;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 X936;
关键词
地面“L”型钻井; 瓦斯抽采; 数值模拟; 采动影响; 覆岩结构;

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