顺层长钻孔瓦斯抽采一体化设计方法及其工程验证

摘要

本煤层顺层钻孔预抽是治理煤矿瓦斯灾害的关键技术，但传统方法存在抽采效率低、工程量大、周期长等问题。为提高预抽效果，本研究提出一套集地质分析、试验测试、数值模拟与优化设计于一体的顺层长钻孔瓦斯抽采方法。以保德煤矿81308、81309工作面为工程背景，通过地应力场与裂隙分析，优选倾向布孔方案，采用现场试验与SGFC数值模拟相结合的手段，反演关键参数，实现抽采过程精准预测与方案优化。实践表明：倾向顺层长钻孔预抽后，掘进区域瓦斯含量由5.38～7.78 m³/t降至4 m³/t以下，瓦斯压力由1.0～1.7 MPa降至0.74 MPa安全限以下，彻底消除了突出危险性；倾向钻孔百米抽采纯流量达5.81×10^-4m³/min，为走向钻孔的3倍；巷道月掘进速度由350 m提升至450 m，增幅达28.6%。本研究实现了顺层长钻孔抽采，从经验设计向科学定量设计的转变，为类似条件矿井瓦斯治理提供了可靠方法。

关键词

顺层长钻孔 / 瓦斯预抽 / 一体化设计 / 数值模拟 / 倾向布孔 / 抽采效果