基于COMSOL的顶板定向长钻孔布置参数研究

为了研究顶板定向长钻孔的布孔参数，以东庞矿21215工作面为工程背景，通过利用COMSOL数值模拟软件，建立了5种不同布置方式下顶板长钻孔的瓦斯抽采模型，根据模拟结果确定了“法向间距2 m、水平间距3 m”的钻孔布置方式。根据21215工作面裂隙带高度设计了钻孔的布置参数，同时利用钻孔水平位置理论确定公式验证了布孔参数的可行性。现场应用结果表明，工作面回采过程中顶板定向长钻孔抽采存在稳定阶段和衰减阶段，在衰减阶段钻孔抽采效果降低、上隅角瓦斯浓度提高，分析其原因是由于钻孔高度降低，钻孔完整性遭到破坏导致的。从整体来看，在回采期间上隅角瓦斯浓度为0.3%～0.4%,处于较低水平，说明顶板定向钻孔抽采效果较好，采用该布置方式有效解决了上隅角瓦斯浓度超限的问题。     

东庞矿含夹矸煤层工作面瓦斯抽采技术研究

东庞矿2616工作面煤层含有1层夹矸,为了确定瓦斯抽采方式,采用理论分析和计算方法研究了瓦斯抽采钻孔的布置位置及钻孔间距.结果 表明,在不考虑抽采钻孔之间相互影响的条件下,为了保障前期预抽和边采边抽效果,应将钻孔布置在夹矸附近,钻孔间距不能大于4.2 m,考虑到抽采时间,最终确定钻孔位于夹矸上方O.1m处,钻孔间距为3.5 m.残余瓦斯含量检测及回采期间工作面和上隅角瓦斯浓度监测显示,工作面抽采率大于30％,工作面瓦斯浓度不超过0.4％、上隅角瓦斯浓度不超过0.6％,现场应用效果良好.     

扇形布置抽采钻孔瓦斯压力分布规律及应用

为了优化掘进工作面钻孔布置方式,以东庞矿21110工作面皮带巷为例,采用COMSOL数值模拟软件建立了不同布置方式下瓦斯压力分布的三维数值计算模型。研究结果显示,随着钻孔的发散、钻孔间距的增加,钻孔之间的瓦斯压力逐渐增加;"三角形"布置与"一"字形布置相比,瓦斯压力增加速度缓慢。根据模拟结果及施工过程分析,最终确定采用"三角形"布置方式预抽掘进工作面煤层瓦斯。现场应用表明,抽采后煤层钻屑解吸指标Δh_2由60 Pa左右降到40 Pa左右;掘进期间工作面瓦斯浓度始终处于0.4%上下,无瓦斯超限事故发生,抽采效果较好。