相邻钻孔预抽瓦斯耦合效应研究

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煤层瓦斯抽采是防治瓦斯灾害事故、提升矿井安全性的根本措施,抽采钻孔间距是井下布置抽采瓦斯钻孔的一个重要参数。  本文首先在山西阳城阳泰集团伏岩煤业有限公司进行了单孔抽采影响半径、单排相邻钻孔耦合抽采影响半径和双排相邻钻孔耦合抽采影响半径的现场试验和考察,通过考察不同布孔方式下测试孔的流量变化情况,然后根据流量的变化幅度来确定抽采影响半径。试验结果表明,在一定时间内,抽采影响半径 R随抽采时间 t的增加而增大;单孔抽采影响半径 R与抽采时间 t符合幂指函数关系式:R=0.0592t0.8391,单排布孔下相邻钻孔耦合抽采影响半径与抽采时间的关系式为:R=0.0817t0.7925;抽采10~60d后,单排布孔下相邻钻孔耦合抽采影响半径比单孔增加18.30~21.43%。  依据瓦斯在煤层中的赋存规律和流动规律,利用Comsol Multiphysics软件对不同布孔方式、不同抽采时间下的瓦斯抽采影响半径进行了数值模拟,得出了不同布孔方式下的抽采影响半径R与抽采时间t的关系式;抽采10~150d后,单排布孔方式下相邻钻孔耦合抽采影响半径比单孔增加16.14~18.37%;三花眼布孔方式下相邻钻孔耦合抽采影响半径比单孔增加17.97~20.42%。提出了伏岩煤业井下预抽煤层瓦斯合理的布孔方式。
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