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上隅角瓦斯积聚和回风巷风流中瓦斯浓度超限问题,极大限制了工作面生产能力,同时对煤矿安全生产构成极大威胁,而顶板走向大直径水平长钻孔瓦斯抽采技术是解决问题极为有效的方法,基于此,本文以刘庄矿121102工作面为具体分析案例,根据煤岩变形理论,运用理论分析、计算机数值模拟,研究工作面和采空区上覆岩层变形规律,确定了121102工作面采空区“三带”范围,其采空区冒落带上界在12m左右,裂隙带上界在56m左右。
根据瓦斯渗流理论,结合流体流体扩散定律与质量守恒定律,分析采空区“三带”对瓦斯运移的影响,研究确定了项板钻孔抽采瓦斯最佳位置和参数。
根据研究结果.在121102工作面分别试验顶板走向大直径水平长钻孔、顶板走向钻孔、尾部高位大直径钻孔,进行瓦斯抽采。结果显示,顶板走向大直径水平长钻孔的抽采率高于顶板走向钻孔和尾部高位钻孔,在使用大直径长钻孔期间,121102工作面未出现瓦斯异常,回风流瓦斯浓度平均为0.186%,有效解决了上隅角与回风流瓦斯超限问题,实现瓦斯高效抽采和工作面的安全回采。
本文研究成果对顶板走向大直径水平长钻孔抽采瓦斯技术具有一定的参考价值。