基于采动裂隙区域分布特征的定向钻孔空间位置研究

采用定向钻孔抽采采空区卸压瓦斯是矿井工作面瓦斯治理的一种重要方法，其在覆岩布置层位区域的准确确定是实现稳定高效抽采的关键。以焦煤古汉山矿16031工作面为工程背景，采用物理相似模拟、理论分析和现场试验的方法分析了覆岩采动裂隙分区演化特征及不同层位定向钻孔的稳定性，在对覆岩裂隙分布进行区域划分的基础上，确定了结构裂隙区(上山侧)为布置瓦斯抽采定向钻孔的最佳区域，进而给出了区域内的核心布置范围，并推导了结构裂隙区空间位置边界理论计算公式。通过现场工程试验测试，结果表明：从各定向钻孔抽采数据判定的相应区域边界与理论计算公式相符，布置于结构裂隙区核心位置范围内的定向钻孔对采空区卸压瓦斯进行了有效抽采，其单孔瓦斯抽采纯量最高可达5.5 m³/min,验证了理论界定结构裂隙区空间位置边界及确定定向钻孔布置核心范围的实用性与合理性。研究成果对矿井预防瓦斯灾害事故、实现瓦斯高效抽采具有重要实际意义。