基于采动裂隙演化特征的高位钻孔优化研究

为了提高高位钻孔的瓦斯抽采效果，以漳村煤矿2203综放工作面为工程背景，结合3号煤层的开采条件，首先应用关键层理论确定了3号煤层的顶板裂隙带位于其上方12.8~36.5m，再采用薄板理论和数值模拟相结合的方法，研究了3号煤层顶板裂隙带的分布和演化特征。结果表明，随工作面的推进，上覆岩层裂隙由下而上逐渐发育，工作面推进至60m时主关键层以下形成较密集的裂隙，至110—170m时部分主关键层岩块裂隙闭合，并在下部形成2个小范围压实区并逐渐扩展而形成大面积压实区。煤层顶板裂隙经历了一个产生—发育—部分闭合的过程。基于以上研究结果，对2203工作面2组钻场内的高位钻孔布置参数进行了优化。现场应用结果表明，优化后单孔平均瓦斯抽采量增加了2.39~3.03倍，单位钻孔工程效益提高2.00~2.58倍。