优化穿层钻孔封孔深度与间距：提升瓦斯抽采效率的关键

本研究论文深入探讨了底抽巷穿层钻孔封孔深度与布孔间距对瓦斯抽采效率和效果的重要影响。研究针对沙曲矿高瓦斯突出煤层群这一具体场景展开，旨在优化矿井瓦斯管理的关键参数，以提高安全生产和资源利用率。首先，通过现场对比试验，研究人员在钻场围岩破碎区和应力集中区进行了不同封孔深度的瓦斯抽采，发现随着封孔深度的增加，瓦斯抽采浓度呈现出先上升后趋于稳定的趋势，且存在一个所谓的临界封孔深度，这是确保抽采效果的关键参数。 接着，利用COMSOL数值软件进行模拟分析，揭示了抽采时间对于相邻钻孔间瓦斯压力变化的影响。实验结果显示，随着时间的推移，相邻钻孔间的瓦斯压力降低呈现叠加效应，但经过一段时间后会趋于稳定。这表明合理安排抽采时间可以更有效地控制瓦斯压力分布，防止过快的压力释放可能带来的安全隐患。 论文进一步确定了沙曲矿4号煤层的穿层钻孔封孔深度为10米，以及相应的布孔间距也是10米，这两个参数被证实能有效平衡抽采效率和资源利用率。作者还实测到单孔平均抽采流量随时间延长呈现出负指数衰减特性，这意味着在经过一年的抽采后，该区域的突出危险性得到了显著消除，为长期的安全运营提供了保障。 整个研究不仅关注技术细节，也强调了实际应用中的关键决策，对于优化煤矿瓦斯治理策略，提升矿井安全水平，以及实现可持续的煤炭开采具有重要的参考价值。通过对封孔深度和布孔间距的精确控制，可以减少瓦斯排放，防止瓦斯爆炸等安全事故的发生，同时提升煤炭开采过程中的能源利用效率，符合现代煤矿行业的环保和经济效益追求。