陈彦江

（阳泉市旧街煤业，山西 阳泉045000）

1 工程概况

阳泉煤炭运销公司上社煤矿15310工作面位于三采区主要大巷南翼，工作面开采15#煤层，煤层均厚6.7m，平均倾角5°，普式硬度f=1～1.5，含有0～3层夹矸，煤层内部结构复杂，节理裂隙发育，煤层直接顶为K2石灰岩，均厚13.76 m，基本顶为砂质泥岩，均厚11.57 m，直接底为砂质泥岩，均厚2.1 m，基本底为细砂岩，均厚为6.15 m。15号煤层原始瓦斯压力0.12～0.30 MPa，原始瓦斯含量6.11～9.93 m3/t，煤层透气性系数0.151 8～0.194 7 m2/MPa2·d，自燃倾向性等级为Ⅲ，自燃倾向性为不易自燃。

15310工作面回风顺槽沿煤层底板掘进，巷道净宽×净高=3.2 m×3.4 m，根据15号煤层的透气性参数知煤层属可抽放煤层，现为保障回风顺槽掘进期间的安全，巷道掘进期间采用通风排放和超前预抽+顺层钻孔抽采相结合的瓦斯治理措施，实现降低煤层瓦斯含量的目的。

2 顺层钻孔抽采参数模拟分析

瓦斯抽采钻孔布置时，顺层抽采钻孔的有效抽采半径、钻孔直径、抽采负压等3项均是影响瓦斯抽采效果的关键因素，现为合理抽采钻孔的这3项参数，采用Comsol数值模拟软件进行模拟分析，根据15310工作面地质条件，建立40 m×40 m的平面模型，模型建立时以钻孔为中心，设置模型四周为对称不渗流的边界条件，根据工作面埋藏深度在钻孔四周施加相对应的负压，具体钻孔各项参数的模拟结果如下：

1）钻孔直径模拟：为有效确定抽采钻孔的直径，现设置抽采负压为13、15、20 kPa时，分别对钻孔直径为73、94、113 mm时瓦斯的抽采效果进行模拟分析，根据模拟结果绘制出不同抽采负压、不同钻孔直径下瓦斯有效抽采半径曲线如图1所示。……