下向瓦斯抽采钻孔自动排水技术研究与应用

为解决下向钻孔由于孔内积水而造成瓦斯抽采效果差的问题，通过时控开关和电磁阀自动控制高压风，在封孔管上增设直达孔底的导风管，利用压风将瓦斯抽采钻孔内积水压入到排渣放水器内，从而能够达到定时清除孔底积水和杂质的目的。该技术应用于上良煤矿石门揭煤下向抽采钻孔，经考察表明下向瓦斯抽采钻孔自动排水技术能有效提高瓦斯抽采效果，该地质单元区域设定为每隔4 h进行一次压风排水效果最佳。     

采场动压分布特征及高效瓦斯抽放技术研究

河南地区大部分煤矿所采煤层均属于三软煤层，煤层透气性差，瓦斯治理困难。现阶段河南区域煤与瓦斯突出矿井主要采用穿层钻孔及开采保护层作为区域防突措施，而低瓦斯矿井或临突矿井（低瓦斯矿井与煤与瓦斯突出矿井相邻）存在高瓦斯区时，仅仅用风排瓦斯很难达到治理效果，近些年煤矿发生瓦斯事故多数为低瓦斯矿井，所以低瓦斯矿井和临突矿井存在高瓦斯区域的工作面回采期间瓦斯治理尤为重要。根据采场“竖三带”和“横三区”理论，利用钻孔抽放效果考察法和工作突出预测指标法研究了采场围岩动压分布特征。在此基础上，通过优化动压区抽放钻孔设计，提高了瓦斯抽放效果。瓦斯抽放量提高了1.8倍，有效降低了工作面生产期间的风排瓦斯量，提高了生产效率，保证了矿井安全生产。     

基于COMSOL Multiphysics模拟的瓦斯抽采钻孔合理间距研究

为考察坪上煤业主采3号煤层的合理抽采钻孔间距，利用瓦斯在煤层中的运移和渗流规律，结合实测煤的参数条件，在相同的抽放负压、抽放时间等影响条件下，运用COMSOL Multiphysics有限元软件模拟了不同钻孔间距时所抽煤层在抽采时间为400 d时钻孔影响范围内煤体瓦斯含量变化规律，得出了满足抽采时间条件下的合理钻孔间距为5 m。结合矿井2305（上）回采面巷道内开展了不同钻孔间距实测，在相同的瓦斯地质参数及抽采系统条件下，连续抽采且观测时间达到400 d时各钻孔的瓦斯抽采纯量和钻孔浓度变化。确定了在抽采时间达到400 d时，抽采钻孔间距为5 m时的钻孔瓦斯浓度为35%、流量为0.04 m3/min，受抽采系统影响明显；而间距在6 m的钻孔的流量和浓度仍保持自然衰减特征。模拟和现场实测均验证了该矿瓦斯抽采钻孔间距布置以5 m最佳，该研究为实际生产过程中确定合理的钻孔间距提供理论依据，为矿井瓦斯抽采布局及瓦斯治理提供了技术保障。     

A finite line source simulation model for geothermal systems with series- and parallel-connected boreholes and independent fluid loops

A model for the simulation of geothermal systems with parallel- and series-connected boreholes is presented. Mass and heat balance problems are formulated for each component in the system and are assembled into system-level problems. A third problem is formulated to account for heat transfer in the bore field, using the finite line source solution. This third problem is coupled to the system-level heat balance problem by an analytical solution of the heat transfer inside boreholes with multiple U-tubes. The simulation model allows for any number of independent fluid loops within the bore field or within individual boreholes and allows for combinations of specified inlet fluid temperatures and heat extraction rates in independent fluid loops. The model accounts for the axial variation of the fluid and borehole wall temperatures and heat extraction rates. The capabilities of the model are demonstrated through three example simulations.     

基于多因素耦合分析的冲击地压卸压技术研究

为有效预防ZF2803工作面的冲击地压,本文采用多因素耦合分析法研究了初次来压、见方、煤柱、断层、邻近空区支承压力、煤层厚度变化及巷道底煤等7个因素的单独影响区域及叠加效果,确定了7个危险区:中等冲击危险区4个、强冲击危险区3个,给出了相应的煤层及底板大钻孔预卸压措施,工业性应用取得了良好的防治效果。     

顺层瓦斯预抽钻孔布置参数及抽采效果分析

为了对顺层瓦斯预抽钻孔布置参数及抽采效果进行分析，采用理论分析和现场测试，分析了顺层钻孔布置间距、钻孔极限抽采时间，研究了顺层钻孔预抽瓦斯效果检验和瓦斯效果。研究表明，多钻孔抽采瓦斯时，钻孔间距可大于2倍的有效抽采半径，得出了布孔间距和单钻孔抽采半径的关系计算式，极限抽采时间约为95 d；在工作面回采期间，回风巷风排瓦斯量和顺层钻孔抽采瓦斯量呈相反的趋势；经过钻孔瓦斯预抽后，工作面预抽率达到了40%，达到了工作面消突的目的。     

基于潞宁煤矿的采空区高位钻孔参数优化设计

U型工作面上隅角瓦斯积聚一直是制约煤矿安全生产的重要因素,为了提高采空区瓦斯抽采率并降低上隅角瓦斯浓度,以潞宁煤矿22115工作面为背景,采用理论计算、数值模拟和现场测试相结合的方法,对顶板裂隙带的发育高度、上隅角高位钻孔的最优参数进行了研究。研究结果表明:钻孔终孔的最佳布置层位在裂隙带拉张区和闭合区的交界处;潞宁煤矿裂隙带最大发育高度为59m;现场测试验证高位钻孔终孔位置最佳布置高度为45m。     

Lubambe铜矿倾斜中厚矿体的平底结构纵向房柱法

为了安全、高效地回采Lubambe铜矿倾斜中厚矿体，将分段空场法改进为平底结构纵向房柱法，沿矿体纵向在上下分段间交错布置矿房及矿柱，脉内采准工程兼作凿岩、出矿巷道。生产结果表明：平底结构纵向房柱法采切比仅为87.3 m/万t，采矿回收率72.2%，贫化率22%，综合生产能力可达1 000 t/d。此外，利用双臂凿岩台车凿上向平行中深孔，矿体厚度5 m时单排炮孔仅需3~4个，每米崩矿量达8~9 t，大块率明显降低。     

THE DISTANCE BETWEEN BOREHOLES OF SMOOTH BLASTING BY WATER COUPLING

The stress strength factor, length and opening degree of cracks around boreholes as well as movement regularity of blockage with the smooth blasting by water coupling are calculated out according to the theories of fracture mechanics and explosion dynamics, and the relation between the pressure in holes and the change of hole volume is pointed out, thereby the distance between boreholes is worked out in this paper. For limestone, when uncoupling coefficient is 3,diameter of holes is 100 mm, the hole distance of water coupling smooth blasting is 2.3 m. The result is consistent with practice.     

地面采空区瓦斯抽放钻孔稳定性分析

以淮南矿区地面钻孔抽放试验为基础,运用现场考察数据分析和数值模拟相结合的研究方法,分析了地面钻孔的稳定性,得出了和以往不同的认识。认为钻孔的破坏是随着工作面推进而发生的动态过程,布置在靠近回风巷侧钻孔更加稳定。