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摘要
为了明确与倾斜碎软煤层开采条件相适配的煤与煤层气协调开发关键技术。基于倾斜碎软煤层群瓦斯难抽采与煤层群非对称采动特征，形成了与之匹配的非对称卸压时空协同“三孔四区五量”煤与煤层气协调开发模式，明确了非对称采动下煤与煤层气协调开发策略，阐明了井上下联合煤与煤层气协调开发时空协同机制。针对倾斜碎软突出首采煤层消突困难的问题，优化了倾斜碎软煤层下向长钻孔施工工艺，研制了钻头电磁波无线随钻测量系统，实现了更高精度的钻孔轨迹防偏。针对非对称采动区地面井防护缺乏针对性的难题，阐明了非对称采动覆岩卸压破坏时空演化特征，获得了非对称采动下覆岩采动裂隙演化特征，确定了倾斜煤层地面井井位安全位置，研发了能够兼顾地面井稳定性和抽采效率双因素的采动区地面三开套管结构。应用结果表明：时空协同的“三孔四区五量”模式能够实现煤层气高效抽采，保障倾斜煤层群的抽掘采接替平衡；倾斜煤层下向钻孔递进式抽采方式拓展了递进式抽采的应用范围，破解了倾斜煤层煤层气抽采过程中的时间不协调问题；优化后的采动地面井维稳结构能够适应非对称采动作用，实现了采动区地面井煤层气高效抽采。上述成果在新疆焦煤集团艾维尔沟矿区得到推广应用，初步形成符合艾维尔沟矿区主要高瓦斯矿区倾斜煤层特点的煤层气抽采关键技术和典型模式。
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单位瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室; 重庆大学; 中煤科工集团重庆研究院有限公司; 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
