【摘 要】
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煤层顶板裂隙带对提高抽采瓦斯浓度起到的滤纯作用被普遍认可，裂隙带高位钻孔瓦斯抽采技术也已被广泛应用于回采工作面瓦斯防治。为研究滤纯甲烷作用机理，采用理论分析与CT扫描实验相结合的方法研究了煤层顶板裂隙带内裂隙的空间网状结构，指出：在回采工作面采空区上方的垮落带、裂隙带至弯曲下沉带存在着大量的采动造成的宏观裂隙和微观裂隙，裂隙几何尺寸逐渐变小，形成巨大空间网状结构；垮落带与裂隙带下部的宏观裂隙因CH
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煤层顶板裂隙带对提高抽采瓦斯浓度起到的滤纯作用被普遍认可，裂隙带高位钻孔瓦斯抽采技术也已被广泛应用于回采工作面瓦斯防治。为研究滤纯甲烷作用机理，采用理论分析与CT扫描实验相结合的方法研究了煤层顶板裂隙带内裂隙的空间网状结构，指出：在回采工作面采空区上方的垮落带、裂隙带至弯曲下沉带存在着大量的采动造成的宏观裂隙和微观裂隙，裂隙几何尺寸逐渐变小，形成巨大空间网状结构；垮落带与裂隙带下部的宏观裂隙因CH4强扩散性造成靠近上部瓦斯浓度较高，裂隙带中上部微观裂隙网类似巨厚滤膜，通过黏性流和Knudsen扩散滤纯作用，起到进一步提高CH4浓度的效果。研究结论在富县党家河煤矿进行了工程试验，结果表明：在煤层顶板以上垂直高度16～18 m的裂隙带上部为最佳滤纯CH4区间，瓦斯抽采体积分数普遍在50%以上，最高达73%，验证了煤层顶板裂隙带空间网状结构滤纯CH4的正确性。研究成果对高位抽采钻孔布置、矿井瓦斯高效抽采与利用具有一定的指导意义。
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