基于“O”形圈理论地面钻井瓦斯抽采技术优化_王志坚.pdf

基于 “ O”形圈理论地面钻井瓦斯抽采技术优化 王志坚 山西潞安集团余吾煤业有限责任公司，山西 长治 046103 ［ 摘 要］以余吾煤矿 N2105 回采工作面地面钻井抽采工程实践为依托，基于采动裂隙 “O” 形圈理论，通过 Fluent 软件数值模拟分析，结合不同施工参数下地面钻井抽采效果对比分析，对余吾 煤矿地面钻井布置位置、抽采负压等参数进行了优化。研究表明 地面钻井水平上应布置于采动裂隙 “O”形圈内，垂向上控制于垮落带顶部和裂缝带的中下部之间，抽采效率最高;通过正交模拟对比 分析，地面抽采钻井终孔距离煤层顶板垂高 16m，距离回风巷为 40m 时抽采效果最优; 抽采负压与抽 采瓦斯浓度呈 C－0. 013P21. 122P－1. 188 的二次多项式关系，当抽采负压为 45kPa 时，抽采浓度最 高，为 25. 5; 抽采负压与沿空留巷的瓦斯浓度呈 C 0. 0001P2－0. 013P0. 637 的二次多项式关系， 当抽采负压为 48kPa 时，沿空留巷的瓦斯浓度最低; 通过抽采浓度与抽采负压实测数据与拟合公式计 算结果对比，验证了拟合公式的合理性，为后期地面钻井抽采参数的布置提供了科学依据。 ［ 关键词］“O”形圈理论; 地面钻井; 瓦斯抽采; 优化; 采动裂隙; Fluent 软件 ［ 中图分类号］ TD712. 62［ 文献标识码］ A［ 文章编号］ 1006- 6225 201705- 0096- 06 Optimum Surface Drilling Gas Drainage Technique Based on “O”Ring Theory WANG Zhi- jian Shanxi Lu’an Group Yuwu Coal Mine Co. ，Ltd. ，Changzhi 046103，China Abstract It taking surface drilling gas drainage project of N2105 working face of Yuwu coal mine as an example，based on“O”ring theory of mining fracture，after numerical simulation analysis with Fluent software，combine with contrastive analysis of surface drilling gas drainage under different construction parameters，then some parameters of surface drilling position，drainage pressured of Yuwu coal mine were optimized. The studying results showed that the position in horizontal of surface drilling should arrange inside of mining fracture“O”ring，and in vertical it should be arrange between collapse zone roof to lower middle part of fracture zone，and then drainage efficiency was the highest，according orthogonality simulation contrastive analysis，the gas drainage results was the best when the distance that surface drilling hole to coal seam roof was 16m and distance to ventilation roadway was 40m，the relationship between drainage pressure and gas density present as quadratic polynomial of C－0. 013P21. 122P－1. 188，when drainage negative pressure was 45kPa，the drainage density was the highest as 25. 5，and the relationship between drainage negative pressure and gas density of gob- side entry retaining present as quadratic polynomial of C 0. 0001P2－0. 013P 0. 637，when drainage negative pressure was 48kPa，the gad density of gob- side entry retaining was the lowest，the rationality of fitting ula was verified by practical data of drainage density and drainage negative pressure，it references for lately surface drilling parameters arrange. Key words “o”ring theory; surface drilling; gas drainage; optimum; mining fracture; Fluent software ［ 收稿日期］ 2017－06－12［ DOI］ 10. 13532/j. cnki. cn11－3677/td. 2017. 05. 025 ［ 基金项目］ 中国煤炭工业协会科学技术研究指导性项目 瓦斯抽采钻孔主动承压式密封材料与技术研究 MTKJ2011355 ［ 作者简介］ 王志坚 1972－ ，男，山西长治人，工程师，从事煤矿通风与瓦斯灾害治理技术管理工作。 ［ 引用格式］ 王志坚 . 基于 “O”形圈理论地面钻井瓦斯抽采技术优化 ［J］． 煤矿开采，2017，22 5 96－101. 煤矿瓦斯有效抽采是降低煤矿井下瓦斯异常涌 出、超限，保障井下安全高效生产的重要手段，也 是煤层气资源开发的重要组成部分。随着矿井开采 深度的不断增加，机械自动化程度的深化推广，加 之我国大部分煤层具有碎软、低渗、瓦斯含量高的 特点 ［1－3 ］，仅依靠煤矿井下瓦斯抽采技术手段难以 有效解决煤矿瓦斯治理问题，尤其是在工作面回采 过程中采空区遗煤瓦斯抽采效果更是难以保证。地 面钻井瓦斯 煤层气抽采技术是近年来迅速发 展的一项有效的瓦斯抽采技术，其有效利用了煤层 的卸压增流效应。地面钻井瓦斯抽采主要是在工作 面回采形成采空区后，待顶板垮落，利用地面钻井 从垮落带顶部与裂缝带之间具有大量裂隙的位置进 行瓦斯抽采 ［4 ］。 近年来许多学者通过研究分析，印证了煤层开 采后采空区及覆岩的整个空间上会形成动态变化的 采动裂缝带的特征。钱鸣高院士等 ［5 ］提出了采动 裂隙 “O”形圈理论; 袁亮院士等 ［6 ］提出了采动后 煤层具有顶板形成环形裂隙圈的特征;林柏泉 等 ［7 ］通过研究认为其是 “回”形圈，以上理论研 69 第 22 卷 第 5 期 总第 138 期 2017 年 10 月 煤矿开采 COAL MINING TECHNOLOGY Vol. 22No. 5 Series No. 138 October2017 ChaoXing 究验证了地面钻井抽采理论的可行性，并为钻井的 布置位置提供了科学指导 ［8－10 ］。但在余吾煤矿地面 钻井瓦斯抽采的工程应用中，在以上理论的支撑 下，不同的钻进施工位置、深度等参数的影响下， 相邻钻井抽采效果存在较大的差异。为了探明差异 原因，优化施工设计参数，保证余吾煤矿地面钻井 抽采效果，笔者以余吾煤矿 N2105 回采工作面地 面钻井抽采为工程依托，基于采动裂隙 “O”形圈 理论，通过 Fluent 软件数值模拟分析，结合不同施 工参数下地面钻井抽采效果对比分析，对余吾煤矿 地面钻井布置位置、抽采负压等参数进行优化，为 矿区地面钻井瓦斯抽采提供理论及数据支持。 1研究区概况及钻井布置 1. 1研究区概况 余吾煤矿主采煤层为 3 号煤层，煤层平均瓦斯 含量 8. 51m3/t，坚固性系数 f 值 0. 44 ～ 0. 5， 煤层透气性系数最小值为 0. 5m2/ MPa2d ，为 典型的松软、低渗、高瓦斯突出煤层。回采过程中 工作面落煤及采空区遗煤解吸瓦斯大量涌向工作 面，给矿井安全高效生产带来了极大的威胁。 N2105 回采工作面煤厚在 5. 15 ～ 6. 95m 之间， 平均 6. 31m，煤层瓦斯含量平均值 10. 05m3/t，工 作面瓦斯涌出量最大为 89. 6m3/min。采用了井下 本煤层采前预抽、边采边抽、千米钻机抽采等综合 抽采手段，瓦斯抽采效果得到了一定程度的提高， 但 N2105 工作面放顶煤开采，瓦斯涌出量大，瓦 斯涌出不均衡，瓦斯抽采能力无法进一步提升，生 产能力受到制约。为了进一步提高 N2105 工作面 瓦斯抽采效果，保证安全、高效生产，开展了 N2105 地面采空区钻井抽采瓦斯技术研究。 1. 2地面钻井布置 工作面回采后，煤层周围岩体内的应力重新分 布，直至达到新的力学平衡状态 ［11－13 ］。采空区的 形成导致煤层本身及围岩产生卸压现象，底板岩层 经历了 “支承压力集中压缩－应力解除膨胀－应力 恢复再压缩”的过程，并伴随竖向张裂隙、层向 裂隙、剪切裂隙的形成 ［14－16 ］，增加了煤层透气性 见图 1 ，为采空区涌出瓦斯逸散创造条件，地面 钻井抽采正是利用该裂缝发育带，对工作面采空区 内煤柱、遗煤及相邻煤层释放的瓦斯进行有效地抽 采。 为了充分利用工作面回采形成的裂隙进行 N2105 回采工作面采空区瓦斯抽采，钻井设计施工 形式采用垂直钻井，共设计施工钻井 3 个，其具体 图 1采动应力及裂隙分区 施工参数见表 1，其中 1 钻井终孔于顶板 15m 处， 水平方向距回风巷 45m; 2，3 号钻井均位于煤层 顶板 5m 处，水平方向距回风巷均为 35m。另为保 证井身稳定性，钻井采取固井车固井及在钻井套管 外加扶正装置，钻井设计井身分四开钻进，其具体 参数见图 2。 表 1钻井位置参数 参数1 号钻井2 号钻井3 号钻井 地面标高/m10321060. 49 1045. 285 煤层顶板标高/m464475. 53 491. 4 终孔距顶板/m155 5 距回风巷距离/m4535 35 图 2地面钻井井身结构示意 2钻井抽采数据对比及分析 2. 1钻井抽采数据对比 钻井施工完成后，为保证抽采数据采集的真实 可靠性，数据监测采取 4 人三班跟踪监测制度，并 按时排查抽采设备的精度，对检查过程中发现的问 题，及时、准确地予以解决。针对不同工作面推过 钻井的距离与瓦斯抽采纯流量的耦合关系，可以发 现，钻井抽采纯流量最大 12. 9m3/min，平均为 8. 9m3/min ，抽采瓦斯浓度最大为 66. 1，平均为 46. 8，整体效果最好; 而钻井抽采纯流量最大达 79 王志坚 基于 “O”形圈理论地面钻井瓦斯抽采技术优化2017 年第 5 期 ChaoXing 9. 1m3/min，平均为 7. 5m3/min ，抽采瓦斯浓度最 大为 46. 7，平均值 37. 9，虽然较弱但整体优 于钻井; 钻井抽采效果最差，平均瓦斯抽采纯流量 为 7. 1m3/min，瓦斯抽采浓度平均仅为 17. 4 见 图 3 a ，图 3 b 。 图 3钻井瓦斯抽采数据对比 2. 2钻井抽采数据结果分析 2. 2. 1抽采负压影响分析 3 个地面钻井的瓦斯抽采效果受到抽采负压的 影响和控制，通过对 3 个钻井的抽采负压的跟踪监 测 见图 3 c可知，3 号钻井抽采负压最小， 1 和 2 号钻井抽采负压均高于 3 号钻井，初步判定 3 号钻井应出现了裂隙与空气导通，导致钻井抽采 浓度及流量较低。 通过 3 个钻井的抽采浓度及纯流量曲线对比可 以发现，工作面推过钻井距离 60m 时，钻井产气 量急剧下降。乔鑫 ［17 ］等针对余吾煤矿 N2105 回采 工作面地面钻井该现象，通过利用 FLAC3D数值模 拟软件进行模拟分析，分析得到钻井布置在靠近回 风巷 35m 比布置在采场中部的受力要大，更容易 发生破坏; 结合崔宝库 ［18 ］采用 ANSYS11. 0 模拟软 件对 3 个钻井抽采套管受力模拟分析结果可知，钻 井明显出现了岩层运动剪切钻井现象，导致抽采钻 井损伤漏气，这也是钻井抽采效果最差的原因之 一，为了保证井身稳定钻井应适当远离回风巷。 2. 2. 2“O”形圈理论影响分析 煤层开采后在上覆岩层中形成了离层和竖向破 断两类裂隙。其中，竖向破断裂隙是随岩层下沉形 成的破断裂隙，它贯通了上、下岩层间瓦斯运移通 道，亦被称为“导气”裂隙 。“导气”裂隙仅在覆 岩一定高度范围内发育。钱鸣高院士等 ［5 ］通过调 研分析，指出该 “导气”裂隙处在垮落带的顶端， 抽采钻井处于垮落带顶部和裂缝带的中下部之间抽 采效果最优，当钻井垂直位置偏低，位于垮落带 内，会出现抽采混合流量较大，抽采浓度及纯流量 低的现象，主要原因为垮落带内瓦斯通道与采空区 沟通，出现漏空气的现象。通过研究区垮落带和裂 缝带计算，得到 N2105 综放面的垮落带高度为 15. 96m，结合 3 个钻井终孔位置可以发现，2 和 3 号钻井终孔高度为 5m，显然处于垮落带中下部。 通过图 3 d分析可知出现抽采混合流量增大、 抽采浓度低的现象 见图3 d ，这与2. 2. 1 中 分析的 3 号钻井损伤共同作用，导致 3 号钻井抽采 效果差，平均抽采浓度仅为 17. 4。 2 号钻井仅在工作面前期出现了混合流量大、 浓度低等现象，随着工作面的推进出现了抽采浓 度、流量等均不高、抽采负压明显地出现 “先明 显降低－后增大”的现象。笔者通过利用钱鸣高院 士提出的 “O”形圈理论针对钻井产生现象进行分 析。 钱鸣高院士通过以上采动裂隙发育特征研究分 析，结合 “O－X 破断”理论基础，提出了卸压瓦 斯抽采的 “O”形圈理论 见图 4 。理论认为 煤层开采后上覆岩层中形成离层裂隙和竖向破断裂 隙，离层裂隙分布呈现两个阶段特征 第一阶段从 开切眼开始，随着工作面推进，离层裂隙不断增 大，采空区中部离层裂隙最为发育; 第二阶段采空 区中部离层裂隙趋于压实，而在采空区四周存在连 通的采动裂隙发育区，称其为采动裂隙 “O”形 圈。通过对比分析可知，钻井由于处于顶板垮落带 中，从开切眼开始，随着工作面推进初始阶段，裂 隙增大，抽采混合流量有所增加，但是抽采进入空 气，整体抽采纯流量不高; 随着回采面的进一步推 进，2 号钻井整体从裂缝带逐步转化为压实区带， 虽然裂隙通道逐渐减小，但与采空区沟通空气运移 89 总第 138 期煤矿开采2017 年第 5 期 ChaoXing 通道也相应减少，整体抽采量有所增加，但效果较 1 号钻井仍较差。 图 4 “O”形圈示意 3地面钻井布置优化 3. 1整体布置研究 煤层卸压瓦斯的流动是一个连续过程，首先， 瓦斯以扩散的形式，在压力差的驱动下向周围的裂 隙中扩散; 紧接着，瓦斯沿裂隙流以渗流的形式到 抽放钻孔处，采动裂隙成为瓦斯流动的主要通道。 显然，将地面抽采钻井布置在采动裂隙发育，又能 长时间保持的区域内，有利于钻井卸压瓦斯流动的 抽采。根据 “O”形圈理论分析，周围煤岩体中的 瓦斯解吸后不断地汇集到 “O”形圈中。因此地面 钻井水平上应布置于采动裂隙 “O”形圈内，垂向 上控制于垮落带顶部和裂缝带的中下部之间，以保 证钻井有更长的抽采时间、更大的抽采范围、更高 的瓦斯抽采率 见图 5 。 图 5地面抽采钻井布置示意 3. 2地面抽采钻井位置的优化 3. 2. 1地面抽采钻井垂直高度的优化 在地面实施抽采钻井时，应当使钻井的终孔水 平上处于采动裂隙 “O”形圈内，垂向上控制于垮 落带顶部和裂缝带的中下部之间的总体原则下，根 据已经实施的 3 口地面钻井的工程总结分析，在掌 握煤层倾角、走向等基础参数的基础上，优选距回 风巷水平距离 下文简称平距40m 时，利用 Fluent 软件进行数值模拟对距离煤层顶板垂直高度 下文简称垂高分别为 10，16，20m 的位置条件 下进行回采面采空区抽采一定周期下瓦斯浓度分布 模拟研究，模拟结果见图 6。 图 6不同垂高下抽采后采空区瓦斯分布 通过图 6 分析可知，在平距为 40m 条件下， 地面抽采钻井垂高取 10，16，20m 时，采空区瓦 斯分布整体上趋势大致相同。在采空区走向方向 上，越靠近采空区深部，瓦斯浓度越大; 采空区内 部从胶带巷到回风巷侧，瓦斯浓度逐渐上升。 但通过数据对比可以发现，抽采相同周期后， 当地面抽采钻井垂高 20m 时，瓦斯平均浓度最大; 垂高 10m 次之; 垂高 16m 时，瓦斯平均浓度最低。 因此，抽采相同周期情况下，钻井垂高 16m 时， 采空区内靠近工作面低浓度瓦斯区域面积较大，整 体瓦斯浓度比较低，地面钻井的瓦斯抽采效果也最 好，故地面抽采钻井垂高为 16m 相对其他位置较 为合适。 3. 2. 2地面抽采钻井水平位置的优化 根据上述模拟结果，优选地面抽采钻井垂直高 度为 16m 的条件下，针对终孔距离回风巷平距为 35，40，45m，其他设置条件不变的条件下，利用 Fluent 软件进行抽采一定周期后采空区瓦斯浓度数 值模拟，模拟结果见图 7。 通过图 7 分析知，随着地面抽采钻井位置不 同，采空区瓦斯浓度也随着变化。当地面钻井终孔 距离回风巷为 45m 时，地面钻井未处于 “O”形 圈中裂隙充分发育区域，抽采流量较小，抽采后采 空区深部最大瓦斯浓度仅降低至 96. 7，瓦斯抽 99 王志坚 基于 “O”形圈理论地面钻井瓦斯抽采技术优化2017 年第 5 期 ChaoXing 图 7不同平距下抽采后采空区瓦斯分布 采效果不理想。当地面钻井终孔平距为 35m 时， 距离回风巷较近，直接与回风沟通，抽采气体含大 量空气，抽采后采空区深部最大瓦斯浓度降低至 83. 8，抽采效果较差。当平距为40m 时，钻井处 于 “O”形圈中，抽采后采空区深部最大瓦斯浓度 降低至 65. 5，瓦斯抽采效果最好。 3. 3地面钻井抽采负压的优化 3. 3. 1抽采负压与抽采瓦斯浓度拟合 抽采负压是影响钻井抽采效果的关键因素，理 论上随着抽采负压的增加，抽采效果会越来越好， 但是根据地面钻井瓦斯抽采工程实测数据拟合分 析，可知抽采负压与抽采瓦斯浓度呈 C－0. 013P2 1. 122P－1. 188 的二次多项式关系，当地面钻井 抽采 负 压 为 45kPa 时，抽 采 瓦 斯 浓 度 最 高 为 25. 5，随着抽采负压的进一步增加，抽采瓦斯浓 度逐渐降低，当抽采负压为 62kPa 时，抽采瓦斯浓 度仅为 17. 3 见图 8 。 3. 3. 2抽采负压与沿空留巷中瓦斯浓度拟合 地面钻井抽采过程中，随着抽采负压的增加， 沿空留巷的瓦斯浓度降低，但抽采负压与沿空留巷 中的瓦斯浓度不是呈现正比关系，而是呈现 C 0. 0001P2－0. 013P0. 637 的二次多项式关系，当 图 8 地面钻井抽采负压与抽采瓦斯浓度的拟合曲线 抽采负压为 48kPa 时，沿空留巷的瓦斯浓度最低， 为 0. 33。结合抽采负压与抽采瓦斯浓度的分析 结果可知，当地面钻井抽采负压为 45～48kPa 时， 抽采效果较好 见图 9 。 图 9地面钻井抽采负压与沿空留巷瓦斯浓度的关系 3. 3. 3实测验证 为了验证拟合公式的准确性，优选抽采效果良 好的抽采负压参数，利用抽采现场实测抽采负压及 对应的抽采浓度进行投影，与不同负压条件下拟合 公式计算成图进行对比验算，其对比结果见图 10。 图 10实测数据投影与拟合曲线对比 通过地面钻井抽采数值拟合公式解算，与实测 数据进行对比分析，可知两者规律一致性和微差 性，误差在工程允许范围之内，验证了拟合公式合 理性。 4结论 1基于采动裂隙 “O”形圈理论，通过 Flu- ent 软件针对不同回风巷水平距离与终孔垂高条件 下，抽采一定周期后采空区瓦斯浓度分布情况正交 数值模拟分析，结合已有 3 口地面钻井抽采工程， 优选出地面抽采钻井终孔距离煤层顶板垂高 16m， 距离回风巷为 40m 时抽采效果最优。 2利用抽采负压与抽采瓦斯浓度实测数据， 进行多项式拟合，得出抽采负压与抽采瓦斯浓度呈 001 总第 138 期煤矿开采2017 年第 5 期 ChaoXing C－0. 013P21. 122P－1. 188 的二次多项式关系， 当抽 采 负 压 为 45kPa 时，抽 采 浓 度 最 高，为 25. 5。另外将实测数据与拟合公式计算结果进行 对比分析，得到了两者规律一致性和微差性，验证 了拟合公式的合理性。 3根据抽采负压与沿空留巷瓦斯浓度实测 数据，进行多项式拟合，得出抽采负压与沿空留巷 的瓦斯浓度呈 C0. 0001P2－0. 013P0. 637 的二次 多项式关系，当抽采负压为 48kPa 时，沿空留巷的 瓦斯浓度最低，为 0. 33。将负压与浓度的拟合 结果结合可知，最优抽采负压在 45～48kPa 之间。 4通过 3 个钻井抽采数据对比分析知，1 号 钻井抽采效果最好，2 号井由于处于压实区范围 内，抽采效果较好; 3 号井受位于垮落带中下部及 钻井损伤共同作用，抽采效果最差; 因此，地面钻 井水平上布置于采动裂隙 “O”形圈内，垂向上控 制于垮落带顶部和裂缝带的中下部之间，抽采效果 最佳。 ［ 参考文献］ ［ 1］ 周世宁，林柏泉，李增华 . 高瓦斯煤层开采的新思路及待研 究的主要问题 ［J］ ． 中国矿业大学学报，2001，30 2 111 －113. ［ 2］ 袁亮 . 低透高瓦斯煤层群安全开采关键技术研究 ［J］． 岩 石力学与工程学报，2008，27 7 1370－1379. ［ 3］ 胡千庭，孙海涛，杜子健 . 煤矿区煤层气地面井开发工程实 践及利用前景 ［J］ ． 煤炭科学技术，2015，43 9 59－64. ［ 4］ 胡千庭，梁运培，林府进 . 采空区瓦斯地面钻井抽采技术试 验研究 ［J］． 中国煤层气，2006，3 2 3－6. ［ 5］ 钱鸣高，许家林 . 覆岩采动裂隙分布的 “O”形圈特征研究 ［J］． 煤炭学报，1998，23 5 466－469. ［ 6］ 刘泽功，袁亮，戴广龙，等 . 开采煤层顶板环形裂隙圈内 走向长钻孔抽放瓦斯研究 ［J］． 中国工程科学，2004，6 5 32－38. ［ 7］ 赵保太，林柏泉 . “ 三软”不稳定低透气性煤层开采瓦斯涌 出及防治技术 ［M］． 徐州 中国矿业大学出版社，2007. ［ 8］ Xu Jialin，Qian Minggao. Study on influences of key stratum o n mining－induced fractures distribution in over lying strata［J］． Jour- nal of Mines Metals ＆ Fuels ，2006 ，54 12 240－244. ［ 9］ 缪协兴，钱鸣高 . 中国煤炭资源绿色开采研究现状与展望 ［J］． 采矿与安全工程学报，2009，26 1 1－14 . ［ 10］ 林海飞，李树刚，成连华，等 . 覆岩采动裂隙带动态演化模 型的实验分析 ［J］． 采矿与安全工程学报，2011，28 2 298－303. ［ 11］ 刘泉声，时凯，黄兴 . 邻近巷道掘进扰动效应下巷道变 形监测分析 ［J］． 煤炭学报，2011，36 2 897－902. ［ 12］ 刘泉声，张华，林涛 . 煤矿深部岩巷围岩稳定与支护对 策 ［J］． 岩石力学与工程学报，2004，23 213723 － 3737. ［ 13］ 孙利辉，纪洪广，杨本生，等 . 大采深巷道底板软弱夹层对 底鼓影响数值分析 ［J］． 采矿与安全工程学报，2014，31 5 695－701. ［ 14］ 阚甲广，杨森，张农 . 巷道掘进扰动效应影响因素研究 ［J］． 采矿与安全工程学报，2014，31 6 932－937. ［ 15］ 张向阳，常聚才 . 上下采空极近距离煤层开采围岩应力及破 坏特征研究 ［J］． 采矿与安全工程学报，2014，31 4 506－511. ［ 16］ 宋朝阳，纪洪广，刘阳军，等 . 弱胶结围岩条件下邻近巷道 掘进扰动影响因素 ［J］． 采矿与安全工程学报，2016，33 5 806－812. ［ 17］ 乔鑫. 余吾煤业地面钻井抽采采空区瓦斯的技术实践 ［J］． 煤炭技术，2015，34 10 158－160. ［ 18］ 崔宝库. 采空区瓦斯地面钻井抽采技术研究 ［J］． 煤炭技术， 2016，35 5 208－210. ［责任编辑 王兴库］ 檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶 上接 109 页 ［ 2］ 宋洪柱 . 中国煤炭资源分布特征与勘查开发前景研究 ［D］． 北京 中国地质大学 北京 ，2013. ［ 3］ 黄文辉，敖卫华，翁成敏，等 . 鄂尔多斯盆地侏罗纪煤的煤 岩特征及成因分析 ［J］ ． 现代地质，2010，24 6 1186－ 1197. ［ 4］ 张博炜，刘俊民，张斌，等 . 榆林市煤矿矿井疏干水的排 放现状分析 ［J］ ． 中国水土保持，2013 1 34－36. ［ 5］ 陶虹，宁奎斌，陶福平，等 . 陕北典型风沙滩地区浅层地 下水动态特征及对煤炭开采响应分析 ［J］ ． 煤炭学报，2016， 41 9 2319－2325. ［ 6］ 范立民，向茂西，彭捷，等 . 西部生态脆弱矿区地下水对 高强度采煤的响应 ［J］ ． 煤炭学报，2016，41 11 2672－ 2678. ［ 7］ 范立民，王双明，刘社虎，等 . 榆神矿区矿井涌水量特征及 影响因素 ［J］． 西安科技大学学报，2009 1 7－11，27. ［ 8］ 吴喜军，李怀恩，董颖 . 煤炭开采对水资源影响的定量识 别 以陕北窟野河流域为例 ［J］． 干旱区地理 汉文版 ， 2016，39 2 246－253. ［ 9］ 段磊 . 黄河流域陕西省地下水资源评价及其解析 ［D］． 西 安 长安大学，2004. ［ 10］ 王小军，蔡焕杰，张鑫，等 . 基于 GIS 的陕北风沙滩区地 下水资源评价系统研究 ［J］． 干旱地区农业研究，2008，26 5 217－223. ［ 11］ 曹万金 . 水资源计算评价管理 ［M］． 南京河海大学出版 社，1990. ［ 12］ 张念龙，靳德武，邵东梅 . 采煤排水对区域水资源的影响 以山西阳武河流域上游煤矿区为例 ［J］． 煤田地质与勘 探，2008，36 4 50－53. ［ 13］ 刘丹丹 . 陕北风沙滩地区地下水动态对煤炭开采的响应研究 ［D］ . 西安 长安大学，2015. ［ 14］ 李莹 . 陕北煤炭分布区地下水资源与煤炭开采引起的水文 生态效应 ［D］ . 西安 长安大学，2008. ［责任编辑 张玉军］ 101 王志坚 基于 “O”形圈理论地面钻井瓦斯抽采技术优化2017 年第 5 期 ChaoXing