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淮南煤田為高瓦斯煤層群開(kāi)采，受開(kāi)采層采動(dòng)影響，鄰近煤層的卸壓瓦斯大量向回采工作面和采空區(qū)涌出，因此其采空區(qū)瓦斯是工作面瓦斯涌出的主要來(lái)源之一。采空區(qū)瓦斯抽放是瓦斯治理的重要途徑，而地面鉆孔抽放是美國(guó)采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)中應(yīng)用最為成功的方法之一，在澳大利亞的許多礦井，以及我國(guó)的鐵法礦業(yè)集團(tuán)、淮北礦業(yè)集團(tuán)，都成功地對(duì)該方法進(jìn)行了應(yīng)用。
為了更好地對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采及對(duì)地面鉆孔的合理參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要對(duì)地面鉆孔服務(wù)區(qū)域工作面的瓦斯涌出情況有所了解，也有必要對(duì)使用地面鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯的抽放流量進(jìn)行預(yù)計(jì)。因此選擇謝橋礦作為試驗(yàn)地點(diǎn)，采用COSFLOW軟件對(duì)1242(1)工作面和13118工作面的瓦斯涌出情況及地面鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯的流量進(jìn)行了模擬預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果比較吻合，說(shuō)明采用 COSFLOW模型預(yù)測(cè)工作面瓦斯涌出和采空區(qū)瓦斯抽放是可行的。
1試驗(yàn)區(qū)概況
謝橋礦位于淮南煤田潘謝礦區(qū)西翼，井田處于不對(duì)稱的謝橋隱伏向斜北翼西段，為一簡(jiǎn)單的單斜構(gòu)造，地層走向近東西，傾向南，傾角80～150，平均120。井田東西走向長(zhǎng)度淺部為8．5 km，深部為11．5 km，傾斜寬4．3 km，面積約4l km2。
試驗(yàn)區(qū)選在1242(1)，13118工作面。1242(1)工作面寬240 m，長(zhǎng)3000 m；所開(kāi)采的是均厚2．8 m的11．2號(hào)煤層；煤層沿工作面傾角約130～160。13118工作面為8#煤層工作面，煤層平均厚度2．9 m，工作面長(zhǎng)1520 m，寬210 m。
煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部含炭質(zhì)泥巖夾矸一層。頂板以泥巖為主，八線以東多為砂巖及石英砂巖；底板為泥巖及砂質(zhì)泥巖。該長(zhǎng)壁工作面在開(kāi)切眼標(biāo)高為-420 m，而停采線標(biāo)高為-510 m。煤層傾角平均120，上順槽要比下順槽高出50m。采用單巷道進(jìn)風(fēng)，雙巷道回風(fēng)。
2采空區(qū)瓦斯抽采的COSFLOW模擬預(yù)測(cè)及驗(yàn)證
模擬研究和預(yù)測(cè)采用由澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院編制的COSFLOW模擬軟件，該軟件是基于層狀巖體在采動(dòng)條件下的力學(xué)和流動(dòng)耦合原理的三維有限元程序，適合于模擬由開(kāi)采造成的巖石變形和應(yīng)力重新分布、瓦斯涌出等問(wèn)題。本研究中， COSFLOW模擬被應(yīng)用于預(yù)測(cè)1242(1)工作面的瓦斯涌出和采空區(qū)地面鉆孔瓦斯抽放量。
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