地面L型井抽采采空區(qū)瓦斯適應(yīng)性及其水平段位置優(yōu)選

李 丹，蘇現(xiàn)波

(1.煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 安全分院，北京 100013；2.煤炭資源高效開采與潔凈利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(煤炭科學(xué)研究總院)，北京 100013；3.河南理工大學(xué) 非常規(guī)天然氣研究院，河南 焦作 454000；4.中原經(jīng)濟(jì)區(qū)煤層(頁巖)氣河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 焦作 454000)

近年來，隨著煤礦開采強(qiáng)度的不斷增加，特別是工作面單產(chǎn)大幅度提高后，回采工作面上隅角瓦斯積聚和瓦斯超限現(xiàn)象越來越多，影響工作面正常的安全生產(chǎn)，甚至導(dǎo)致安全事故。長(zhǎng)期以來，圍繞如何利用頂板鉆孔高效抽采工作面上隅角和采空區(qū)瓦斯，科技工作者開展了大量的研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。錢鳴高、宋振騏、劉天泉等建立了采場(chǎng)巖層移動(dòng)破斷與采動(dòng)裂隙分布的“橫三區(qū)”和“豎三帶”[1-3]，即沿工作面推進(jìn)方向覆巖將分別經(jīng)歷煤壁支承影響區(qū)、離層區(qū)和重新壓實(shí)區(qū)，煤層上覆巖層移動(dòng)后將形成垮落帶、斷裂帶和整體彎曲下沉帶，為采空區(qū)瓦斯抽采提供了理論指導(dǎo)。采空區(qū)離層裂隙發(fā)育的“O”形圈模型[4]、采場(chǎng)高位環(huán)形裂隙體模型[5]、采動(dòng)覆巖裂隙橢拋帶模型[6]、覆巖采動(dòng)裂隙“∩”型高帽狀形態(tài)[7]以及厚及特厚煤層工作面采空區(qū)頂板垮落高度計(jì)算方法[8]均為研究采空區(qū)瓦斯運(yùn)移、積聚與抽采提供了理論依據(jù)，并逐步形成了以高抽巷、頂板走向長(zhǎng)鉆孔、埋管抽采等為主要代表的采空區(qū)瓦斯抽采技術(shù)，并取得了較好的治理效果[9]。

隨著地面煤層氣開發(fā)定向水平井鉆進(jìn)技術(shù)的成熟，通過地面施工水平井抽采工作面采空區(qū)瓦斯的技術(shù)逐漸被人們所認(rèn)可。地面L型井抽采工作面采空區(qū)瓦斯技術(shù)是煤礦井下頂板走向長(zhǎng)鉆孔抽采瓦斯與地面垂井抽采煤層氣技術(shù)相結(jié)合的一種新型瓦斯抽采技術(shù)[10]，即利用定向鉆進(jìn)技術(shù)由地面向煤層頂板裂隙帶位置施工水平井，形成L型井，利用地面負(fù)壓泵站進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽采，不僅有效解決了工作面上隅角瓦斯積聚問題，而且還可獲得高濃度瓦斯氣體，作為潔凈能源加以利用。因該項(xiàng)技術(shù)具備多重效益，出現(xiàn)之初即迅速得到了學(xué)者和煤炭生產(chǎn)單位的廣泛關(guān)注。文獻(xiàn)[11]得出L型鉆孔抽采關(guān)鍵點(diǎn)包括井型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和井位層位選擇技術(shù)、井身層位導(dǎo)向鉆進(jìn)和疏通技術(shù)、地面安全抽采控制技術(shù)；文獻(xiàn)[12]采用相似模擬和三維數(shù)值模擬方法對(duì)L型鉆孔的最優(yōu)布置進(jìn)行了研究；文獻(xiàn)[13]對(duì)L型鉆孔產(chǎn)氣效果影響因素進(jìn)行了初步分析。晉城[13，14]、西山[15]、大同[16]和淮南[17]等多個(gè)礦區(qū)應(yīng)用結(jié)果也表明，采用L型抽采采空區(qū)瓦斯不僅顯著降低上隅角瓦斯?jié)舛?，有效地緩解工作面瓦斯超限問題，還獲取了大量的高濃度瓦斯氣體，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。

但是，L型井抽采工作面采空區(qū)瓦斯技術(shù)推廣應(yīng)用的范圍遠(yuǎn)低于預(yù)期，因此，迫切需要從理論上進(jìn)行系統(tǒng)研究，分析其適應(yīng)條件，合理優(yōu)化水平段位置和井身軌跡，大幅度提升瓦斯抽采效果。本文從采空區(qū)瓦斯來源及其資源量、采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植?、L型井水平段與煤層相對(duì)位置關(guān)系等，分析L型井抽采的適應(yīng)性，并在此基礎(chǔ)上建立L型井水平段位置的優(yōu)選方法，以期促進(jìn)該技術(shù)的應(yīng)用與推廣。

1 L型井水平段位置優(yōu)選

1.1 采空區(qū)采動(dòng)裂隙發(fā)育特征

隨著回采工作面的推進(jìn)，采空區(qū)上覆巖層重量，逐漸作用到冒落矸石上，冒落帶巖石逐步被壓縮，支承應(yīng)力逐漸增加，直至恢復(fù)到原始應(yīng)力[18]。工作面控頂區(qū)、冒落巖石松散區(qū)和冒落巖石逐漸壓縮區(qū)共同構(gòu)成采動(dòng)裂隙發(fā)育區(qū)。文獻(xiàn)認(rèn)為該區(qū)長(zhǎng)度約為0.3～0.4倍的采深，可達(dá)69～90m[4]，甚至更大。主要受煤層厚度、傾角、埋藏深度、上覆巖層巖性、煤層采動(dòng)狀部分和煤柱寬度等因素影響；在遠(yuǎn)離回采工作面的后方，為冒落帶矸石壓實(shí)區(qū)(見圖1(a))，支承應(yīng)力均恢復(fù)至或超過原始應(yīng)力，形成采空區(qū)應(yīng)力穩(wěn)定區(qū)。無論是沿工作面走向還是傾向，冒落帶和斷裂帶在工作面兩側(cè)煤柱邊緣均以一定的傾角向采空區(qū)上方發(fā)展，其形態(tài)呈梯形特征[1]。采空區(qū)四周，因煤柱側(cè)覆巖梯形破斷和覆巖形成的“砌體梁”結(jié)構(gòu)，存在一定寬度的采動(dòng)裂隙發(fā)育區(qū)，即“O”形圈，為瓦斯的運(yùn)移和積聚提供了理想的空間。文獻(xiàn)[4]認(rèn)為采空區(qū)四周“O”形圈寬度基本相同，約為30～40m。通過分析，可以發(fā)現(xiàn)緊隨工作面之后的采動(dòng)裂隙發(fā)育區(qū)寬度要大于工作面兩側(cè)和開切眼處的采動(dòng)裂隙發(fā)育區(qū)寬度，呈現(xiàn)出不對(duì)稱特征。緊鄰工作面的與壓實(shí)區(qū)的采動(dòng)裂隙發(fā)育狀況的分別如圖1(b)和圖1(c)所示。地面L型井抽采時(shí)，主要抽采的是工作面上隅角附近的采空區(qū)瓦斯，其水平段不能延伸至采空區(qū)壓實(shí)區(qū)域，否則很難消除上隅角瓦斯的積聚，因此布置L型井水平段層位時(shí)，應(yīng)以圖1(b)為模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.2 水平段位置的優(yōu)選

地面L型井抽采采空區(qū)瓦斯不是抽采原始煤層的瓦斯，而是利用瓦斯在多孔介質(zhì)中滲透性和上浮、積聚的特性，抽采瓦斯積聚源中的瓦斯，因此，L型井水平段位置的優(yōu)選就顯得非常重要[19-23]。

1.2.1 L型井水平段起始位置與煤層底板垂距

研究與實(shí)踐均表明L型井水平段應(yīng)處于工作面上覆巖層斷裂帶內(nèi)[23，24]，因此其垂直位置的確定應(yīng)考慮以下兩方面因素：第一，由前文分析可知，為防止水平段末端積水，大部分L型井水平段會(huì)按一定下向傾角施工，因此L型井水平段與回風(fēng)巷的垂直距離不是固定不變，而是不斷變化的，其變化的多少由L型井水平段長(zhǎng)短和其下向傾角大小決定。第二，通常情況下，如果沒有進(jìn)行工作面斷裂帶高度實(shí)測(cè)，其工作面斷裂帶高度Hd可由式(1)計(jì)算[22]：

(1)

式中，M為工作面采高，m；a，b，c為常數(shù)，可根據(jù)上覆巖層巖性，按表2取值。

表1 a，b，c取值

由式(1)可知，因受各種地質(zhì)和生產(chǎn)因素的影響，尚不能準(zhǔn)確計(jì)算得到工作面斷裂帶高度。通過統(tǒng)計(jì)回歸分析，給出了工作面斷裂帶高度的最大值與最小值，其波動(dòng)范圍為6～17.8m。

從保證抽采效果的角度出發(fā)，應(yīng)考慮將水平段起始位置布置在斷裂帶最高處，即按斷裂帶高度最大值確定L型井水平段起始孔位置高度；但考慮到斷裂帶高度的波動(dòng)性，取斷裂帶高度的中值為L(zhǎng)型井水平段起始孔與煤層底板的垂距hs，即：

(2)

式中，α為煤層傾角，(°)；其各參數(shù)性質(zhì)與取值與式(1)相同。

同時(shí)，由前面分析可知，水平段終孔位置與煤層底板的垂直距離hz最小，為保證抽采效果，其最小值應(yīng)滿足hz≥Hm/cosα，其中Hm為工作面的冒落帶高度。

由此，L型井水平段長(zhǎng)度L、起始孔和終孔位置與回風(fēng)巷的垂距以及水平段下向傾角δ應(yīng)滿足式(3)要求：

(3)

1.2.2 鉆孔水平段與回風(fēng)巷水平投影距離

因回風(fēng)巷側(cè)的采空區(qū)地勢(shì)較高，瓦斯易積聚且濃度較高，因此沿煤層傾向，L型井水平段應(yīng)布置在靠近回風(fēng)巷側(cè)的裂隙發(fā)育區(qū)。若離回風(fēng)巷側(cè)太近，則可能還沒有進(jìn)入到裂隙發(fā)育區(qū)，沒有足夠的瓦斯可供抽采；若離回風(fēng)巷側(cè)太遠(yuǎn)，則其抽采不能消除上隅角瓦斯積聚現(xiàn)象[25]。因此，為使L型井抽采工作面瓦斯能達(dá)到預(yù)期效果，水平段應(yīng)盡量靠近回風(fēng)側(cè)裂隙發(fā)育區(qū)回風(fēng)側(cè)的邊界且位于裂隙發(fā)育區(qū)之內(nèi)(如圖1(b)所示)，其水平段與回風(fēng)巷水平投影距離s可按式(4)計(jì)算：

圖1 回采工作面采空區(qū)采動(dòng)裂隙發(fā)育示意圖

(4)

式中，β為采空區(qū)上覆巖層斷裂角，(°)；Δs為確保L型鉆孔水平段位于裂隙發(fā)育區(qū)所取的安全距離，m，通常情況下取采動(dòng)裂隙橢拋帶寬度的1/3[24]。

2 影響因素及適用范圍

研究和實(shí)踐均表明，渦流、漏風(fēng)和瓦斯運(yùn)移是工作面上隅角瓦斯積聚的主要原因，可通過改變工作面通風(fēng)方式、瓦斯抽采和瓦斯積聚空間充填等多種技術(shù)措施進(jìn)行治理[25]。地面L型井抽采瓦斯技術(shù)作為一種處理工作面上隅角瓦斯積聚的措施，其影響因素可從下面幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。

2.1 采空區(qū)瓦斯涌出量占比

回采工作面瓦斯涌出主要有煤壁、落煤和采空區(qū)瓦斯涌出[26，27]。由于直接測(cè)量采空區(qū)瓦斯涌出量比較困難，可采用基本頂垮落前后回風(fēng)流中瓦斯量的變化來估算采空區(qū)瓦斯涌出量及其占工作面瓦斯涌出量的比例，分別按式(5)和式(6)計(jì)算[28]：

Q4=(Q2-Q1)+Q3

(5)

(6)

式中，Q1為基本頂垮落前回風(fēng)巷風(fēng)排瓦斯量，m3/min；Q2為基本頂垮落后，受采空區(qū)瓦斯涌出影響的回風(fēng)巷風(fēng)排瓦斯量，m3/min；Q3為采空區(qū)瓦斯抽采量，m3/min；Q4為采空區(qū)瓦斯涌出量，m3/min；R為采空區(qū)瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量比例，%。

假定工作面煤壁和落煤瓦斯涌出量保持不變，不同采空區(qū)瓦斯涌出量占比條件下，隨著采空區(qū)瓦斯涌出量減少，工作面瓦斯涌出量變化情況如圖2所示。由圖2可知，采空區(qū)瓦斯涌出量占比不同，工作面瓦斯涌出量隨采空區(qū)瓦斯涌出量減少的幅度不同；只有當(dāng)采空區(qū)瓦斯涌出量占比較高時(shí)，通過采空區(qū)瓦斯抽采，才可明顯減少工作面瓦斯涌出量。因此，只有在采空區(qū)瓦斯涌出量占比超過50%的高瓦斯工作面才建議采用地面L型井瓦斯抽采技術(shù)。

圖2 工作面瓦斯涌出總量隨采空區(qū)涌出量變化趨勢(shì)

2.2 工作面通風(fēng)方式

為解決U型通風(fēng)高瓦斯工作面上隅角瓦斯積聚問題，發(fā)展和形成了多種通風(fēng)方式[27]，目前比較常見且應(yīng)用效果較好的有U+L型、雙U型、Y型和三進(jìn)兩回偏Y型等通風(fēng)方式(圖3)。對(duì)于兩進(jìn)一回U+L型通風(fēng)方式，采空區(qū)回風(fēng)側(cè)高瓦斯?jié)舛鹊戎稻€明顯往采空區(qū)深部移動(dòng)，其采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植夹螒B(tài)如圖3(b)所示[29]。Y型通風(fēng)方式將風(fēng)壓能的最低點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了采空區(qū)沿傾向和沿空留巷的尾端的交匯處，其采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植夹螒B(tài)如圖3(c)所示[30]。對(duì)于雙U型通風(fēng)方式，其小U中的進(jìn)風(fēng)流大部分清洗工作面后，至機(jī)尾處進(jìn)入回風(fēng)巷，稀釋工作面落煤瓦斯和上隅角瓦斯；另一部分漏入采空區(qū)并通過尾部巷進(jìn)入大U系統(tǒng)的回風(fēng)流中，其采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植夹螒B(tài)(如圖3(d)所示[31])，與U型通風(fēng)方式(如圖3(a))相類似。對(duì)于三進(jìn)兩回偏Y型通風(fēng)方式，其采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植夹螒B(tài)如圖3(e)所示[32]。

圖3 常見通風(fēng)方式及其采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植紶顟B(tài)

采用地面L型井抽采工作面采空區(qū)瓦斯目的是降低工作面上隅角瓦斯?jié)舛?，其次是獲取潔凈能源。如果工作面的通風(fēng)方式導(dǎo)致高濃度瓦斯遠(yuǎn)離工作面，向采空區(qū)深部運(yùn)移，則對(duì)地面L型井抽采工作面采空區(qū)瓦斯是不利的。因此，采用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)首選采用U型通風(fēng)方式的工作面；其次為采用雙U型、U+L型和三進(jìn)兩回偏Y型通風(fēng)方式的工作面；對(duì)于Y型通風(fēng)的工作面則不建議采用。

2.3 工作面俯仰斜開采

為消除孔內(nèi)積水和有利于瓦斯抽采，L型井水平段通常會(huì)沿一定的坡度進(jìn)行施工，以保證在整個(gè)使用過程中，孔底始終處于最低位置；同時(shí)相關(guān)研究也表明L型井水平段坡度對(duì)其產(chǎn)氣量有明顯影響，坡度越大，產(chǎn)氣效果越好[13]。而長(zhǎng)壁工作面按煤層賦存條件和工作面布置方式又可分為水平開采、俯斜開采和仰斜開采三種形式[33]，且大多數(shù)情況下為后兩種形式，則L型井水平段軌跡隨工作面俯仰開采變化情況如圖4所示。

圖4 工作面走向傾角與L型井水平段位置關(guān)系

由圖4可知，工作面為水平推進(jìn)時(shí)(圖4(a))，隨著L型井水平段的延長(zhǎng)，水平段末端位置逐漸由斷裂帶向冒落帶靠近，當(dāng)Lsinα≥H裂時(shí)，水平段末端位置已處于冒落帶。若斷裂帶高度保持不變，隨著鉆孔傾角增大，保證末段位置不進(jìn)入冒落帶的水平段長(zhǎng)度越短。

工作面為俯斜推進(jìn)時(shí)(圖4(b))，由于水平段和煤層傾斜方向相反，隨著水平段的延長(zhǎng)，水平段末端位置很快就會(huì)從斷裂帶進(jìn)入冒落帶，當(dāng)Lsinα+Lsinβ≥H裂時(shí)，水平段末端位置已處于冒落帶，此時(shí)L型井水平段無法抽采到高濃度瓦斯，也無法解決上隅角瓦斯超限問題。若斷裂帶高度保持不變，隨著水平段傾角和煤層傾角增大，則不進(jìn)入冒落帶的水平段長(zhǎng)度越短。

工作面仰斜推進(jìn)時(shí)(圖4(c))，L 型井水平段和煤層傾斜方向相同，可通過調(diào)整水平段角度，確保其處于裂隙帶大致相同位置。

2.4 采空區(qū)瓦斯資源量

現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，施工一口L型井的成本對(duì)較高，要求其不僅能消除工作面上隅角瓦斯積聚現(xiàn)象，同時(shí)要能連續(xù)抽采，實(shí)現(xiàn)瓦斯商業(yè)利用，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。因此，確定使用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，應(yīng)考慮采空區(qū)要有足夠的瓦斯量以供抽采，即L型井服務(wù)期限內(nèi)，工作面采空區(qū)的噸煤可涌出瓦斯量qk要不小于給定瓦斯治理成本條件下工作面噸煤需要抽采出的瓦斯量qx，即qk≥qx，確保不會(huì)出現(xiàn)超計(jì)劃治理成本現(xiàn)象發(fā)生。

給定瓦斯治理成本條件下，工作面應(yīng)抽采出的噸煤瓦斯量：若計(jì)劃的單位瓦斯抽采成本為p0，L型井施工和日常運(yùn)行成本為C，水平段長(zhǎng)度為l，工作面日推進(jìn)度為b，工作面日產(chǎn)量A，則噸煤需要抽采出的瓦斯量qx可用下式表達(dá)：

(7)

式中，k1為考慮采空區(qū)瓦斯抽采率而增加的系數(shù)，為抽采率的倒數(shù)。

均衡生產(chǎn)條件下，工作面采空區(qū)可涌出的噸煤瓦斯量：采空區(qū)瓦斯主要來自采空區(qū)遺煤瓦斯及上下鄰近層瓦斯，其噸煤可涌出瓦斯量qk可按下式計(jì)算[26]：

(8)

式中，K1為圍巖瓦斯涌出系數(shù)；K2為工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，為回采率的倒數(shù)；K3為采面巷道預(yù)排瓦斯影響系數(shù)，K3=(L-2h)/L，其中L為工作面傾向長(zhǎng)度，h為掘進(jìn)巷道預(yù)排瓦斯等值寬度；m為開采層厚度，m；M為工作面采高，m；W0為煤層原始瓦斯含量，m3/t；Wc為運(yùn)出工作面后殘存瓦斯含量，m3/t；n為鄰近層個(gè)數(shù)；W0i為第i個(gè)鄰近層煤層原始瓦斯含量，m3/t；mi為第i個(gè)鄰近層煤層厚度，m；ηi為第i個(gè)鄰近層的瓦斯排放率，%。

綜上，地面L型井抽采采空區(qū)瓦斯主要影響因素及其適用范圍見表2。

表2 地面L型井抽采采空區(qū)瓦斯主要影響因素及其適用范圍

3 應(yīng)用效果不理想案例及其原因分析

案例1：某采煤工作面位于一盤區(qū)[14]，蓋山厚度571～718m，平均 644m；走向長(zhǎng) 499.7m，傾向長(zhǎng)168.7m，煤層厚度5.6～6.8m，采用分層開采，該工作面為上分層工作面，采厚為2.85m。工作面回采方向煤層坡度為4°～7°下山，而L型井沿回采方面1°上山布置，如圖5所示，采用三開井身結(jié)構(gòu)，一開井深達(dá)到73.26m時(shí)下入表層套管，孔徑425mm；二開井深達(dá)到456.33m時(shí)開始定向鉆進(jìn)，二開井深至803.00m時(shí)下技術(shù)套管，孔徑311.15mm；三開至井深1338.50m，孔徑215.9mm，采用裸眼完井。

圖5 L型鉆井軌跡與煤層關(guān)系

根據(jù)工作面上覆巖層性質(zhì)和煤層采厚，該工作面垮落帶高度和斷裂帶高度分別為11.5m和19.95～31.35m。由圖6可知，因設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致L型鉆孔水平段終孔附近部分鉆孔位于垮落帶之內(nèi)、而當(dāng)工作面推進(jìn)至走向長(zhǎng)度一半左右時(shí)，L型鉆孔又進(jìn)入斷裂帶之上，失去了抽采采空區(qū)瓦斯的作用。實(shí)際抽采結(jié)果表明，工作面回采至175～330m之間(此時(shí)L型鉆孔距離3煤層頂板24.8～36.5m)時(shí)L型鉆孔才能正常抽采，僅占到L型井水平段長(zhǎng)度的的三分之一左右，與理論分析結(jié)果基本相符。

圖6 L型鉆孔軌跡與回風(fēng)巷和煤層關(guān)系

案例2：4322綜采大采高工作面位于該礦四盤區(qū)[15]，埋藏深度約500m，工作面走向長(zhǎng)1137m，傾斜長(zhǎng)278m，煤層平均厚6.4m，為近水平煤層，工作面采用三巷布置，兩進(jìn)一回U型通風(fēng)系統(tǒng)。L型鉆孔長(zhǎng)1150m，其中水平段長(zhǎng)736m，水平段整體呈現(xiàn)下向趨勢(shì)，利于鉆孔內(nèi)積水排泄，終孔位置距煤層頂板43m，距回風(fēng)巷53m，其中距回風(fēng)巷最近處僅為9m，其軌跡如圖6所示。該工作面煤層直接頂為粉砂巖，基本頂為細(xì)?！屑?xì)粒砂巖及砂質(zhì)泥巖，屬于硬質(zhì)巖～軟質(zhì)巖石類型，其頂板垮落角為60°～70°，按L型鉆孔水平段與煤層頂板垂距43m計(jì)算，則鉆孔水平段與回風(fēng)巷水平投影距離應(yīng)不小于15.67m；如果考慮確保鉆孔水平段位于裂隙發(fā)育區(qū)的安全距離，則其與回風(fēng)巷合適的水平投影距離應(yīng)不小于25.67m。由此可知，該L型鉆孔因其設(shè)計(jì)不合理，致命水平段有相當(dāng)一部分位于裂隙發(fā)育區(qū)之外的支承應(yīng)力區(qū)巖層中(圖6(a)中的黃色區(qū)域)，既容易因支承應(yīng)力的影響使鉆孔閉合，也不能抽采到裂隙發(fā)育區(qū)的高濃度瓦斯。L型實(shí)際抽采結(jié)果表明，運(yùn)行前期抽采效果不佳，直到后期，抽采效果才逐漸好轉(zhuǎn)。

4 結(jié) 論

1)提出了地面L型鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯技術(shù)的適應(yīng)條件。認(rèn)為應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)應(yīng)從回采工作面采空區(qū)瓦斯涌出量占比、工作面通風(fēng)方式、俯仰斜開采和采空區(qū)瓦斯量四個(gè)方面進(jìn)行考慮；當(dāng)采空區(qū)瓦斯涌出量占比大于50%、工作面為仰斜開采且采用U型通風(fēng)方式、采空區(qū)瓦斯資源量與L型鉆孔成本相匹配時(shí)，建議選用地面L型鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯技術(shù)，否則應(yīng)慎用。

2)提出了地面L型鉆孔水平段位置的優(yōu)選方法。回風(fēng)巷側(cè)的采空區(qū)地勢(shì)較高，瓦斯易積聚且濃度較高，L型鉆孔水平段應(yīng)布置在靠近回風(fēng)巷側(cè)的裂隙發(fā)育區(qū)?？紤]到L型鉆孔水平段具有一定的傾斜度，取斷裂帶高度的中值為其水平段起始點(diǎn)與煤層底板的垂距值，且L型鉆孔水平段長(zhǎng)度、起始點(diǎn)和終孔點(diǎn)與回風(fēng)巷的垂距以及水平段下向傾角應(yīng)滿足sinδ=(hs-hz)/L要求；L型鉆孔水平段與回風(fēng)巷水平投影距離s可按本文式(4)計(jì)算。