魏家地礦單一特厚煤層采動(dòng)卸壓瓦斯的地面鉆井抽采技術(shù)研究.pdf

1、論文對(duì)特厚煤層采空區(qū)氣體分布、頂板來(lái)壓期間瓦斯突涌規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)性研究，提出了地面鉆井控制采空區(qū)瓦斯流場(chǎng)技術(shù)，替代井下頂板巷道抽采技術(shù)，研究了布井位置對(duì)采空區(qū)漏風(fēng)和抽采瓦斯?jié)舛?、流量的影響，總結(jié)了地面鉆井施工過(guò)程中的主要技術(shù)難題，分析了鉆井產(chǎn)氣規(guī)律及瓦斯流量變化特性，研究成果在甘肅魏家地煤礦進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。
　　通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT，模擬得出采空區(qū)氣體分布及來(lái)壓期間瓦斯異常涌出規(guī)律：（1）采空區(qū)內(nèi)在靠近工作面區(qū)域分別存

2、在氧氣高濃度場(chǎng)和瓦斯低濃度場(chǎng)；（2）瓦斯?jié)舛妊刈呦蚩傮w呈指數(shù)形式升高，沿傾向在靠近進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷兩側(cè)區(qū)域較低，沿垂向上在0~50m范圍內(nèi)增長(zhǎng)較快；（3）沖擊性頂板運(yùn)動(dòng)時(shí)，瓦斯涌出具有“速升－快減－緩降”三階段特征，工作面瓦斯?jié)舛仍龃蟠嬖凇把舆t效應(yīng)”，即瓦斯?jié)舛仍龃蠹胺逯党霈F(xiàn)時(shí)刻要晚于頂板突然下沉?xí)r刻。
　　確定了地面鉆井合理的布井位置，對(duì)鉆井施工過(guò)程中的主要技術(shù)難題進(jìn)了總結(jié)分析：（1）鉆井的最佳位置位于距風(fēng)巷30m，距煤層底板36

3、m處；（2）建立了泥頁(yè)巖井壁力學(xué)與化學(xué)耦合分析模型，給出了泥頁(yè)巖井壁巖石破壞準(zhǔn)則，分析了地層出水對(duì)氣體鉆井的影響并給出了解決對(duì)策；（3）研究了氣體鉆井井斜的主要影響因素，分析了氣體鉆井過(guò)程中井斜的產(chǎn)生原因并給出了控制措施。
　　單一特厚煤層采動(dòng)卸壓瓦斯的地面鉆井抽采技術(shù)在甘肅靖遠(yuǎn)魏家地煤礦進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，結(jié)果表明地面鉆井抽采采動(dòng)卸壓瓦斯效果顯著：試驗(yàn)區(qū)4口鉆井累計(jì)抽采純瓦斯629.256×104 m3，回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛冉档椭?.2％