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基于采動覆巖裂隙三維分布形態的地面L型抽采鉆孔合理位置研究
關鍵詞：采場覆巖裂隙 三維分布 l型鉆孔 瓦斯運移 數值模擬
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型鉆孔的最優布置位置,以新景礦3213工作面為例,采用相似模擬和三維數值模擬,確定了采場上方覆巖的運移規律和裂隙帶三維分布形態。根據采動三維裂隙分布形態建立三維裂隙場模型,導入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律和富集分布區域。結果表明,抽采鉆孔能有效降低采空區的瓦斯體積分數,鉆孔布置在回風巷上方的"O"型裂隙區中上部時抽采效果最好。根據新景礦3213工作面實際情況,定向鉆孔最優布置位置為垂直方向在回風巷上方距煤層頂板20~30 m,水平方向在回風巷內錯平距15~30 m。經現場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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