煤層頂板的覆巖采動(dòng)裂隙是回采過程中卸壓瓦斯?jié)B流的通道,利用高位定向鉆孔在煤層頂板采動(dòng)裂隙帶中建立一條瓦斯抽采的通道,抽取工作面和采空區(qū)內(nèi)的游離瓦斯,達(dá)到降低工作面上隅角瓦斯?jié)舛饶康?使之成為解決煤礦上隅角瓦斯超的有效方法。近些年,高位定向鉆孔被廣泛應(yīng)用于上隅角瓦斯治理逐漸成為一項(xiàng)成熟的技術(shù)手段,相較于傳統(tǒng)的高抽巷與高位鉆孔,在截抽采空區(qū)和鄰近煤層的卸壓瓦斯上,高位定向鉆孔消除上隅角瓦斯超限具有明顯的優(yōu)勢,但在現(xiàn)場的工程實(shí)踐過程中,高位定向鉆孔的一些關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)上常根據(jù)之前的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),在實(shí)際的應(yīng)用效果上仍會(huì)出現(xiàn)一些偏差,導(dǎo)致抽采效果不佳,部分現(xiàn)場工程實(shí)踐中無效鉆孔工作量較多。因此,本文從影響高位定向鉆孔抽采效果的主要因素入手,對(duì)高位定向鉆孔的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行研究,并通過現(xiàn)場應(yīng)用加以驗(yàn)證。本文的研究內(nèi)容主要進(jìn)行了以下四個(gè)方面:（1）導(dǎo)氣裂隙帶發(fā)育范圍研究通過理論分析與數(shù)值模擬,對(duì)工作面頂板導(dǎo)氣裂隙帶的發(fā)育范圍進(jìn)行研究。理論分析方面,采用關(guān)鍵層理論和“O”型圈理論,分別從走向的頂板三帶以及傾向的三區(qū)進(jìn)行研究;數(shù)值模擬方面,采用二維離散元數(shù)值模擬軟件Udec對(duì)頂板裂隙的發(fā)育高度進(jìn)行研究... 

【文章來源】：煤炭科學(xué)研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

關(guān)鍵層破斷裂隙貫通裂隙臨界高度結(jié)構(gòu)模型

圖 2.3 數(shù)值模型及網(wǎng)格劃分Fig.2.3 numerical model and grid generation）邊界條件18 工作面距地表 500m，200m 以上的巖層沒必要進(jìn)行建模，因必要的的運(yùn)算量，模型頂部邊界設(shè)置為等效均布載荷。模型底用固定約束，底部邊界限定 Y 方向的速度和位移，左右邊界限位移。）巖層物理力學(xué)參數(shù)選取中巖石物理力學(xué)參數(shù)見表 2.2。表 2.2 巖石物理力學(xué)性能參數(shù)Table.2.2 Physical and mechanical properties of rocks石名稱抗拉強(qiáng)度/MPa密度/g·cm-3內(nèi)摩擦角/°剪切模量/GPa體積模量/GPa凝/M粒砂巖 0.99 2.64 33 22.5 25.89 11粒砂巖 0.65 2.632 30 8.13 26 10

序號(hào) 布置層位 沿走向測點(diǎn)數(shù) 距煤層頂板的距離/m1粉砂巖30 102中粒砂巖30 203砂質(zhì)泥巖30 304細(xì)粒砂巖30 405粉砂巖30 506砂質(zhì)泥巖30 607細(xì)粒砂巖30 708粉砂巖30 809泥巖30 90c 數(shù)值模擬結(jié)果分析建立后，進(jìn)行圍巖初始應(yīng)力求解，模型達(dá)到初始應(yīng)力平衡狀態(tài)如

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]頂板長鉆孔瓦斯抽采效果主控因素及影響規(guī)律研究[D]. 胡良平.煤炭科學(xué)研究總院 2017
[2]王家?guī)X煤礦厚煤層綜放開采覆巖活動(dòng)規(guī)律研究[D]. 張楊.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3577764