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高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计摘要：本文针对高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计进行深入探讨，旨在提高瓦斯抽采率和降低抽采成本。
分析了当前高位钻孔瓦斯抽采参数的现状和存在的问题；提出了一种基于神经网络的高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计方法；介绍了实验结果及分析。
结果表明，优化后的参数可有效提高瓦斯抽采率，降低抽采成本，具有重要的实践意义。
引言：瓦斯是一种清洁、高效的能源，但其开采过程中存在诸多问题，如瓦斯泄漏、爆炸等。
高位钻孔作为一种有效的瓦斯抽采方法，其抽采参数的优化设计对提高瓦斯抽采率和降低抽采成本具有重要意义。
目前，高位钻孔瓦斯抽采参数的设计主要依赖于经验和技术人员的判断，缺乏系统性和科学性。
因此，本文提出了一种基于神经网络的高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计方法，旨在实现参数优化设计的自动化和智能化。
高位钻孔瓦斯抽采参数现状分析：当前高位钻孔瓦斯抽采中，钻孔直径、钻孔深度、瓦斯抽采率等参数的确定多依赖于经验和技术人员的判断，缺乏充分的理论依据和实验验证。
这往往导致瓦斯抽采率不高，抽采成本较高，且可能存在安全隐患。
因此，需要对高位钻孔瓦斯抽采参数进行优化设计，以实现提高瓦斯抽采率和降低抽采成本的目标。
高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计：针对上述问题，本文提出了一种基于神经网络的高位钻孔瓦斯抽采参数优化设计方法。
该方法利用神经网络的自学习、自适应和并行处理能力，对高位钻孔瓦斯抽采过程中的钻孔直径、钻孔深度、瓦斯抽采率等参数进行优化设计。
具体设计方案如下：构建神经网络模型：以高位钻孔瓦斯抽采的钻孔直径、钻孔深度、瓦斯抽采率为输入，以抽采效率和抽采成本为输出，构建一个深度神经网络模型。
数据采集与处理：收集不同钻孔直径、深度及瓦斯抽采率下的高位钻孔瓦斯抽采数据，对数据进行预处理和归一化，为神经网络模型提供训练数据。
模型训练与优化：利用收集到的数据对神经网络模型进行训练，通过调整模型参数和结构，提高模型的预测准确性和泛化能力。
收稿日期：2012－07－17作者简介：周大伟（1984—），男，河北秦皇岛人，助理工程师，2007年毕业于华北科技学院，现从事通风技术管理工作。
工作面高位抽放钻孔参数选择分析研究周大伟(徐矿集团玉华煤矿，山西临汾041000)摘要：由于受火成岩的侵入，玉华煤矿9365工作面煤层顶板中瓦斯含量相对较高，需采用顶板走向高抽钻孔抽放顶板裂隙带瓦斯。
根据高位抽放经验，设计布置抽放钻孔，根据现场对钻场距工作面的实际位置（平距、垂距）、高位瓦斯抽放瓦斯浓度以及抽放的实际流量的测试数据，分析得出9365工作面高位抽放钻孔终孔的最佳位置在煤层以上7 17m ，高位抽放的最佳水平距离应是钻场距工作面煤壁线15 45m 处。
关键词：高位抽放；钻场；平距；垂距中图分类号：TD712．6文献标志码：B文章编号：1003－0506（2012）11－0119－02玉华煤矿9365工作面位于－700m 东三采区，工作面走向长750m ，倾斜长162m ，煤厚2.6m ，煤层倾角8ʎ 17ʎ。
配风量为1200 1510m 3/min ，瓦斯绝对涌出量为5.40 9.45m 3/min 。
该区域由于受火成岩的侵入，煤层顶板中瓦斯含量相对较高。
而煤层顶板内瓦斯聚集严重影响回采工作面的安全生产、工作面空气质量的提高等。
因此，采用顶板走向高抽钻孔抽放顶板裂隙带瓦斯，对降低回采工作面的瓦斯浓度、解决回风瓦斯超限问题、保证工作面安全生产具有重要意义。
1高位抽放钻孔布置高位钻孔抽放瓦斯的实质就是改变采空区流场分布，抽放顶板裂隙带的瓦斯，由于抽放钻孔布置在回风巷的顶板裂隙带中有较好的抽放效果，且根据抽放经验，钻孔的终孔通常布置在5 8倍采高的顶板中。
所以，玉华煤矿9365工作面钻孔的终孔布置在煤层以上14.0 22.4m 的顶板中，沿倾斜方向长20m 左右。
在抽放钻场的设置上，中—中50m 布置1个钻场，钻孔深60m ，每个钻场布置4 5个钻孔，钻孔终孔距回风巷的距离分别为10，14，18，22m ，钻孔孔径为89mm ，实际深度为61.0 64.0m 。
高位钻孔瓦斯抽采参数的优化
张国华;柳杨;李子波;李豫波;荆珂
【期刊名称】《黑龙江科技大学学报》
【年(卷),期】2024(34)2
【摘要】为防治综采工作面上隅角瓦斯超限,提高瓦斯抽采效率,以平岗煤矿为例对象,依据采动裂隙“O”形圈理论确定高位钻场及钻孔位置,采用COMSOL模拟软件分析钻孔参数对瓦斯抽采效果的影响,优化钻孔参数,并进行现场应用。
结果表明:高位钻场位置为煤层上方20 m,钻场间距70 m,压茬长度不小于35 m,钻孔平距不大于37 m;钻孔仰角控制在-3°~6°,钻孔方位角控制在0°~16°,钻孔数量为4;现场应用表明,经钻孔抽采参数优化,抽采瓦斯纯流量由3.8 m^(3)/min提升至8.1
m^(3)/min;钻孔抽取瓦斯浓度由17.53%增加到45.99%,工作面上隅角瓦斯浓度由0.94%下降到0.33%,工作面瓦斯浓度由0.88%减少到0.27%,回风巷瓦斯浓度由0.83%下降到0.24%。
【总页数】9页(P163-170)
【作者】张国华;柳杨;李子波;李豫波;荆珂
【作者单位】黑龙江科技大学;黑龙江科技大学矿业工程学院;黑龙江科技大学安全工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
【相关文献】
1.顶板来压规律对高位钻孔瓦斯抽采浓度的影响及抽采钻孔参数优化
2.瓦斯抽采高位钻孔参数优化技术研究与应用
3.水压预裂工作面瓦斯抽采高位钻孔参数优化及应用
4.综放工作面高位瓦斯抽采钻孔布置参数优化
5.基于主应力判定的高位钻孔抽采瓦斯参数优化研究
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3107轨道配:图1高位钻孔初次抽采设计布置施工高位钻孔是为了治理3107综采工作 面回采期间的瓦斯，从目前现场的5#钻场、6#钻 场、5#钻场到6#钻场中间煤帮施工钻孔情况分 析，设计的5#钻场孔底距巷道顶板距离在23.86〜37.5 m ，6#钻场孔底距离巷道顶板距离在48.3〜54.6 m ，煤帮施工钻孔孔底距顶板24.48〜29.24 m 。
根据打钻施工记录情况来看都达到了设计要求， 但是从施工完成的数据分析在距工作面切眼平距 方面未达到要求，虽然在施工高位钻孔以后也对 工作面上隅角的瓦斯治理起到了一定的作用，但 效果有限。
为了提高高位钻孔瓦斯抽采效率，对目 前的高位钻孔施工参数进行了调整。
结合如图2 所示的矿井综合柱状，上覆岩层高度较大，应增加钻孔密度，故将原来的施工间距50 m 调整为 40 m ，并且调整钻孔平距覆盖工作面切眼60 m 范和3107轨道顺槽布置钻场，向上隅角方向施工高 位钻孔。
轨道顺槽每隔75 m 布置1个高位钻场， 每个钻场施工8个高位钻孔，钻孔倾角范围在 14◦〜25°，终孔距巷道顶板高度13~28 m 。
轨道配 巷在距离联络巷10 m 位置布置6个钻孔，钻孔施 工间距为50 m ，钻孔倾角范围在24〇~28〇，终孔距 巷道顶板高度在25〜36 m 。
高位钻孔初次抽采设 计的布置如图1所示。
13107轨道顺糟/0引言在工作面开采过程中，由于采空区及邻近煤层瓦斯向回采区域涌入，工作面上隅角瓦斯易处 于超限状态，严重威胁了矿井的安全生产[1]。
目 前，利用矿井通风技术无法从根本上解决上隅角 瓦斯超限问题。
不少矿区引入高位钻孔瓦斯抽采 技术，其中钻孔设计参数一直是瓦斯抽采效果的 关键。
很多专家和学者通过理论计算[2-3]、数值模 拟[4-5]等方法对钻孔参数进行优化，但由于煤矿井 下实际条件较为复杂，基于理论和模拟得出的设 计参数并非一定能达到良好的效果。
顶板走向抽采钻孔的优化设计及综合应用王先成【摘要】针对潘北矿1131（3）综采工作面煤层角度大、易自燃等特点，为提高钻孔的抽采效果及钻孔综合应用，对顶板走向钻孔的技术参数进行了优化与确定，通过实施钻孔优化和封孔工艺等一系列新措施和新方法后，抽采瓦斯浓度有了很大的提高，工作面后期抽采量达到4．5 m3/min ，钻场抽采总瓦斯浓度达40％～70％，抽采率达65％，增大了钻孔抽采效果，实现了抽采最大化，同时“一孔多用”，为防火保驾护航，实现了煤与瓦斯安全高效回采。
%According to The large angle and inflammability of coal seam in 1131 (3)fully mechanized coal mining face of Panbei Mine ,in order to improve the extraction effect and the comprehensive applica-tion of borehole ,technical parameters of along -strike roof drills were optimized and determined .A series of new measures and new methods such as the implementation of drilling optimization and sealing technol-ogy have been used ,and gas drainage concentration has been greatly improved ,the working face extraction volume reached 4 .5 m3/min later ,the drill field drainage total gas concentration reached 40 ~ 70 % ,ex-traction rate reached 65 % ,the drainage effect was enhanced and realized extraction maximum .At the same time ,one hole has Multi-Purpose ,and protected fire ,realized the safe and efficient of simultaneous extraction of coal and gas .【期刊名称】《淮南职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P1-4)【关键词】顶板走向钻孔;瓦斯抽放;参数优化【作者】王先成【作者单位】淮南矿业集团潘北项目部，安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】TD712+.6工作面回采后，其假顶、直接顶、老顶逐步垮落，并形成垮落带、裂隙带、弯曲下沉带，垮落带、裂隙带内残留部分余煤和积聚大量本煤层及邻近煤层的瓦斯，施工顶板走向钻孔就是为了抽采该局域内的瓦斯，防止工作面上隅角瓦斯积聚而导致瓦斯熏人、爆炸等重大事故及回风流瓦斯超限；另外采空区有发火隐患时，顶板走向钻孔还可用来注防火材料，解决采空区自然发火隐患最有效的措施之一。
2019年8月Aug.,2019 doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2019.04.013高位钻孔布置参数优化及其应用（1.沁和能源集团有限公司，山西晋城048200；2.沁和能源集团有限公司侯村煤矿，山西晋城048200；）［摘要］采用浓度法确定沁和能源集团有限公司端氏煤矿3号煤层的顶板裂隙带内瓦斯汇集区，对高位钻孔布置参数进行优化。
将优化后高位钻孔参数应用于端氏煤矿3110回采工作面，数据分析表明，高位钻孔有效长度达到钻孔的68.8%，单孔瓦斯抽采纯量及钻场内抽采总量均增加4.5倍以上，增加了瓦斯抽采量。
［关键词］岩层移动；瓦斯富集区；高位钻孔；钻孔参数优化［中图分类号］TD712+.6［文献标识码］B［文章编号］1672-9943（2019）04-0032-020引言采用高位钻孔抽采技术是治理瓦斯的关键技术之一。
高位钻孔的抽采方法能实现高位钻孔在抽采空间与时间的接续。
确定瓦斯最优富集区范围，能改善高位钻孔瓦斯抽采效果，对高位钻孔参数设计、提高瓦斯抽采效果起着极其重要的作用。
1覆岩移动规律与瓦斯富集区采场覆岩移动规律表明：覆岩被采动过程中，将竖直方向上划分为三带，即冒落带、裂隙带、弯曲下沉带；在水平方向上形成三个区，即煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。
煤岩被采动后，瓦斯的流动受到很大影响，在离层裂隙区域积聚，也可以在其间流动[1]。
高位钻孔布置在此区域，抽采出裂隙带附近的瓦斯，工作面上隅角瓦斯压力也相对地减小。
2确定瓦斯最优富集区2.1上覆岩层冒落带高度计算冒落带高度按下式计算[2]：H1=M/［（K-1）cosα］（1）式中：H1为沿煤层法线方向冒落带高度，m；M为开采层厚度，m；K为冒落带岩石膨胀系数；α为煤层倾角，（°）。
2.2上覆岩层裂隙带高度计算位于冒落带之上，裂隙带下位岩层断裂后，岩块是朝采空区方向错动下沉，并在水平力的挤压下形成绞接梁式的平衡，裂隙带高度计算式为[3]：H2=100ΣM2.1ΣM+16（2）式中：H2为沿煤层法线方向冒落带高度，m；M为开采层厚度，m。
