中国安全科学学报

作者：双海清, 刘子嘉, 林海飞, 周斌, 张文琦, 罗永刚

单位：1 西安科技大学 安全科学与工程学院, 陕西 西安 710054；2 西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室, 陕西 西安 710054；3 煤炭行业西部矿井瓦斯智能抽采工程研究中心, 陕西 西安 710054；4 陕西长武亭南煤业有限责任公司, 陕西 咸阳 713600

关键词：缓倾斜煤层,高位定向长钻孔,瓦斯抽采,卸压瓦斯,采动裂隙

基金：国家自然科学青年项目(51904238); 陕西省自然科学青年基金资助(2019JQ-337); 陕西省自然科学青年基金资助(2022JQ-365); 陕西省教育厅专项科学研究计划(22JK0460)

为探究缓斜煤层覆岩采动裂隙时空演化及卸压瓦斯富集区的变化特征,采用物理相似模拟和现场监测方法,分析采动覆岩裂隙演化和裂隙分布特征;研究卸压瓦斯富集区演化特征,确定高位定向钻孔的合理布置参数方案,并进行效果检验。结果表明:试验工作面沿煤层走向垮落带高度13 m,裂隙带高度68.5 m,沿工作面倾向裂隙网络受煤层倾角影响,工作面断裂角为54°~59°,裂隙发育的开度自工作面向上逐渐增大,瓦斯运移通道呈现出明显的非对称性特征;高位定向钻孔全生命周期瓦斯抽采过程依据其抽采体积分数可分为抽采初期、抽采中期和抽采末期3个阶段,其中抽采初期抽采体积分数偏低,抽采中期为钻孔抽采生命周期内的高效抽采阶段,进入抽采末期抽采体积分数呈现急剧下降的趋势;高位定向长钻孔抽采技术实施后,工作面上隅角、回风巷瓦斯体积分数均小于0.8%,瓦斯抽采效果良好,高位钻孔的布置方式较为合理。

来源：2024年第S1期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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