刘向忠，李鹏伟，谢建林

(1.山西焦煤集团 东曲煤矿， 山西 古交 030200； 2.太原科技大学 环境与安全学院， 山西 太原 030024)

瓦斯灾害是煤矿安全生产的首要威胁[1]，上隅角瓦斯集聚超限则是其较为常见和危险的表现形式[2]. 受开采作用影响，煤岩体应力重新分布，顶底板岩层变形破坏，同时形成一系列裂隙通道，为大量瓦斯卸压、解吸和运移汇集提供了便利条件[3]，造成本煤层、采空区和邻近层等多源瓦斯在上隅角汇集[4]，加之采空区遗煤的放散瓦斯共同造成了超限现象的频繁发生。为有效治理上隅角瓦斯，保障工作面安全，目前常用的技术措施包括采空区埋管、低位裂隙孔、高抽岩巷、普通高位钻孔和定向高位长钻孔等，其中定向高位长钻孔具有安全系数高、覆盖范围广、施工成本低、钻场搬家次数少、钻孔定位精度高、有效抽采孔段长、轨迹准确可控和抽放效果良好等优势，在瓦斯治理领域得到越来越广泛的应用[5-7].

顶板高位定向钻孔参数的准确选取对抽采效果起着至关重要的作用，而实现高效抽采的基础在于全面掌握采空区顶板裂隙发育演化规律[8]. 国内外学者运用理论计算、数值仿真、相似模拟和现场实测等多种手段对其进行了系统描述。仅以数值仿真为例，就应用到了FLAC[4,9]、UDEC[10-11]、3DEC[12]、CFD[13]、Fluent[14]、COMSOL[15]等多种软件，从不同角度为大直径顶板高位定向长钻孔的广泛应用提供了有力技术支持。

需要说明的是，上述研究结果均具有一定的局限性，普遍适用性不高。实际上……