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。