深部煤瓦斯共采的瓦斯通道构建与优化策略

"深部煤与瓦斯共采中的优质瓦斯通道及其构建方法" 在深部煤与瓦斯共采的复杂环境中，瓦斯抽采钻孔周围的岩石破坏形态和扩展范围对瓦斯通道的形成至关重要。研究指出，钻孔围岩在受到深部环境的压力变化（"加载"和"卸荷"效应）时，会形成一种特殊的塑性变形区域，被称为"蝶形塑性区"。这个区域的形状如同蝴蝶翅膀，其蝶叶长度可远远超出钻孔直径，极大地扩大了瓦斯流通的路径。 基于"蝶形塑性区"理论，研究者提出了优质瓦斯通道的概念。优质瓦斯通道是指通过精心设计和协调采矿工程活动与瓦斯抽采钻孔的布局，创建一个能够促进瓦斯有效抽采的连通网络。这一概念强调了构建一个既能保证瓦斯高效流动，又具有稳定性和长期性的通道，以显著提升瓦斯抽采效率。 构建优质瓦斯通道的方法主要包括以下几个关键步骤： 1. 创建适宜的应力环境：通过调整和控制采矿活动，确保钻孔周围形成利于瓦斯导通的应力条件。 2. 确定钻孔布置岩层层位：选择合适的岩层位置进行钻孔，以最大化利用"蝶形塑性区"的效果，增加瓦斯流动路径。 3. 协调采矿活动与钻孔时空关系：合理安排钻孔施工的时间和空间分布，避免因采矿活动对钻孔造成不利影响，同时保证钻孔间的联通性。 这些方法的实施旨在优化瓦斯抽采过程，减少瓦斯积聚，提高煤矿的安全性和经济效益。该研究对于深部煤与瓦斯共采技术的发展提供了新的理论依据和技术支持，有助于解决困扰煤炭行业的瓦斯治理难题。同时，该研究也受到了国家重点基础研究发展计划（973项目）和国家自然科学基金等多个项目的资助，体现了其在学术和实践领域的高度关注和重要价值。