【摘 要】
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针对保德煤矿8#煤层瓦斯压力高、瓦斯含量大、工作面瓦斯涌出量大的特点,开展煤层瓦斯抽采方案的优化研究。为使研究更好的服务于现场实践,选取有代表性的81306工作面为主要
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针对保德煤矿8#煤层瓦斯压力高、瓦斯含量大、工作面瓦斯涌出量大的特点,开展煤层瓦斯抽采方案的优化研究。为使研究更好的服务于现场实践,选取有代表性的81306工作面为主要研究对象。测定工作面瓦斯基础参数,得出81306工作面瓦斯含量为6.98m3/t,瓦斯压力为1.05MPa,并对工作面瓦斯涌出量进行了预测,工作面瓦斯涌出量为5.44m3/t,判定81306工作面为可抽采工作面。通过Comsol软件进行了单管抽采的数值模拟,研究了不同钻孔直径和抽采时间下抽采半径的变化规律,得出了抽采半径与钻孔直径、抽采时间呈正相关关系的结论。以模拟结论确定了抽采钻孔的直径选取为135mm的大直径钻孔,本煤层优化后的立体交叉钻孔间距为5m。本煤层预抽优化参数选取方法为在81306工作面上设计两个试验钻孔布置方案,并监测记录每个钻孔中的瓦斯浓度,抽采量,得到了立体交叉钻孔百米平均抽采量为0.421m3/min·hm,衰减系数为0.0824d-1;平行钻孔的平均百米抽采量是0.335m3/min·hm,衰减系数为0.1779d-1,经过抽采参数和抽采效果对比发现立体交叉钻孔的抽采效果更好。高位钻孔优化参数的选取方法为在81306工作面施工三组对比试验钻场,在工作面高位钻场每个钻孔安装1个孔板流量计,通过一定时间的观测得到三组钻场共18个钻孔的抽采参数,运用抽采混合量、纯量、浓度三个参数的横向和纵向对比分析来选择出最优的高位钻场和高位钻孔,以此来确定高位钻孔的优化参数。最终确立了最优的瓦斯抽采方案,经现场实践证明,优化方案合理可行。
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