中国安全科学学报

作者：祁云, 齐庆杰, 吕有厂, 周新华, 迟羽淳

单位：1 辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院,辽宁 阜新 123000;；2 辽宁工程技术大学 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁 葫芦岛 125000;；3 炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室,河南 平顶山 467000;；4 辽宁工程技术大学 建筑与工程学院,辽宁 阜新 123000

关键词：瓦斯抽采,自然发火,顺层钻孔,封孔参数,数值模拟

基金：国家重点研发计划重点专项(2018YFC0807900);国家自然科学基金资助(51274113);辽宁省教育厅科学研究一般资助项目 (L2012124)。

针对平煤十矿顺层抽采钻孔封孔不佳导致钻孔自然发火问题,用钻屑法试验研究巷道围岩应力分布特征,深入分析钻孔周围存在的漏气情况及导致钻孔自然发火的条件,并利用Comsol Multiphysics软件,数值模拟不同封孔深度与长度下钻孔周围漏风速度的分布状况,得到最优封孔参数,并探讨其对瓦斯抽采效果的影响。结果显示,距巷道0～7 m为破碎区,8～19 m为塑性区,20～28 m为弹性区;巷道周围破碎区、钻孔周围漏气圈、封孔材料漏风及抽采管路漏风为钻孔漏风区域,为钻孔自然发火提供通风供氧条件。研究表明:当封孔深度为17 m,封孔长度为8 m,最大抽采负压低于30 kPa时为最优封孔条件,既能保证抽采效果又能防止钻孔自然发火;封孔参数优化后单孔瓦斯抽采体积分数达到70%。

来源：2019年第3期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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