正斷層影響下順層鉆孔有效抽采半徑研究

江明泉， 康向濤， 鄢朝興， 唐猛， 王子一

(貴州大學 礦業學院， 貴州 貴陽 550025)

0 引言

我國煤炭資源豐富，煤炭在相當長時間內依然是我國最重要的能源資源[1]。然而，我國大多數煤田地質構造復雜，斷層構造多。斷層破壞了煤層的連續性，是造成煤礦事故災害多發的重要因素，尤其是煤與瓦斯突出的發生與斷層構造密切相關[2-3]。正斷層是煤礦生產過程中常見的一類斷層構造，大量突出案例統計顯示，發生在正斷層上盤的突出次數與強度明顯大于正斷層下盤[4]。研究也表明，采動前后正斷層上盤地應力集中升高，導致正斷層上盤更易發生煤與瓦斯突出[5]，可見正斷層上盤是煤與瓦斯突出災害防治的重點。斷層與煤層瓦斯賦存關系復雜[6]，斷層的復雜性加劇了煤與瓦斯突出發生的可變性[7]，增加了礦井瓦斯突出預防的難度，從而嚴重威脅到煤礦安全生產。因此，防控正斷層上盤的煤與瓦斯突出對煤礦安全生產十分重要。當前，高效抽采瓦斯依然是防控煤與瓦斯突出的重要措施，合理的有效抽采半徑是保證抽采效果的關鍵[8]。

許多學者對有效抽采半徑開展了研究，取得了較好的成果。魯義等[8]利用數值模擬與現場驗證的方式分析了順層鉆孔抽采半徑與布孔間距的關系。余陶等[9]基于鉆孔瓦斯流量和壓力對穿層鉆孔的有效抽采半徑進行了研究。劉殿平等[10]提出了以工作面抽采達標為判據的有效抽采半徑測定方法。韓承強等[11]系統地對壓降法、示蹤氣體法、瓦斯含量法和鉆孔抽采瓦斯量法進行了總結。……