低透气性煤层水力冲孔和抽采钻孔瓦斯治理模拟研究 论文

为消除平煤十矿己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险，精细化模拟研究了水力冲孔结合抽采钻孔的瓦斯治理过程。分析了瓦斯解吸、渗流及煤岩变形的相互作用，构建了煤层瓦斯运移应力—渗流耦合数学方程，采用有限元软件对其求解，通过数值模拟己15-16-24100工作面顺层钻孔、底板巷穿层钻孔、水力冲孔掩护风巷、机巷和开切眼掘进及本煤层回采全过程，研究瓦斯抽采对降低工作面突出危险性的影响，并结合现场监测结果对抽采效果进行验证。研究结果表明：对己15-16煤层进行“穿层钻孔+顺层钻孔+穿层水力冲孔”综合抽采瓦斯可有效降低己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险。在该设计方案下，己15-16煤层中残存瓦斯压力值降为0.25~0.45 MPa，相应的煤层残存瓦斯含量降为2.8~4.5 m3/t，均满足平煤十矿煤与瓦斯突出防治规定要求。