為了研究霍爾辛赫礦區(qū)煤層瓦斯涌出規(guī)律,采用自主研發(fā)的瓦斯流量監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)3308工作面后通風(fēng)眼抽采鉆孔的瓦斯涌出量進(jìn)行監(jiān)測(cè),并運(yùn)用COMSOL仿真軟件模擬鉆孔抽采條件下煤層瓦斯壓力和瓦斯流速分布規(guī)律,對(duì)鉆孔預(yù)抽方案進(jìn)行了詳細(xì)分析。結(jié)果表明,?50 mm、?110 mm鉆孔瓦斯涌出規(guī)律具有一致性,均以指數(shù)函數(shù)形式衰減;隨著與鉆孔距離的增加,煤體瓦斯抽采率呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系不斷衰減,最終趨于零,在距離鉆孔2.5 m處,瓦斯抽采率達(dá)到20%以上,印證了現(xiàn)場(chǎng)鉆孔布置合理,抽采效果良好;如果將鉆孔間距設(shè)置為4 m,煤層瓦斯預(yù)抽率將達(dá)到30%以上,可以很大程度提高低透氣性煤層瓦斯抽采效果。

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【部分圖文】：

圖1鉆孔布置示意

通過對(duì)每天記錄的瓦斯涌出量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,得出在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的煤層鉆孔的瓦斯涌出規(guī)律,鉆孔瓦斯涌出量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表1。圖2瓦斯流量監(jiān)測(cè)裝置示意

圖2瓦斯流量監(jiān)測(cè)裝置示意

圖1鉆孔布置示意?50mm和?110mm4個(gè)鉆孔的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以反映在不同孔徑下監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的瓦斯涌出情況,整理分析數(shù)據(jù),擬合得到日瓦斯涌出量和監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的瓦斯涌出量之間的關(guān)系,見圖3。

圖3各鉆孔瓦斯流量衰減規(guī)律

由圖3可看出,鉆孔開孔完畢后,煤層瓦斯不斷流向鉆孔,隨著時(shí)間的推移,煤層瓦斯的自然涌出量逐漸減小并最終趨于平穩(wěn)狀態(tài),整體呈指數(shù)函數(shù)衰減趨勢(shì)。這是由于鉆孔的開孔擾動(dòng)破壞了煤體原有的應(yīng)力平衡,鉆孔的卸壓作用導(dǎo)致較遠(yuǎn)處煤體與鉆孔之間存在一定的壓力梯度,瓦斯在壓力差的作用下不斷向低壓區(qū)運(yùn)....

圖4鉆孔周圍瓦斯壓力分布(t=90d)

煤層原始瓦斯壓力為0.97MPa,抽采負(fù)壓為21kPa,抽采監(jiān)測(cè)周期為90d,圖4為負(fù)壓抽采和自然放散條件下鉆孔周邊瓦斯壓力分布情況。可知,無論是自然放散還是負(fù)壓抽采條件下,以鉆孔軸心為中心,越靠近鉆孔位置的煤層瓦斯壓力越小,隨著與鉆孔軸心距離的增加,瓦斯壓力不斷增大并逐漸....

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