摘要：摘要：我国西部部分矿区地质构造复杂，瓦斯灾害特别是煤与瓦斯突出十分严重，威胁了矿井的安全生产，制约了煤炭资源的开发。针对这些矿区构造复杂、煤层渗透性差及煤层群开采的特点，以消除煤与瓦斯突出危险性、降低煤层瓦斯含量为切入点，对远距离下保护层开采及钻井抽采缷压瓦斯、消除煤与瓦斯突出危险性进行了系统研究。构建了采场相似模型和数值分析模型，研究了远距离下保护层开采的卸压特性：①下保护层开采期间，被保护层可实现充分卸压，其透气性系数大幅度提高，为抽采卸压瓦斯提供了条件；②针对双保护层开采条件，揭示了工作面风巷、机巷内错40～50m区域的被保护层均为膨胀区，是布置钻井的合理位置；③提出了远距离双保护层开采的重复卸压模型，首采保护层回采后形成的采空区具有“缓冲效应”，减弱了次采保护层开采期间上覆煤层的卸压程度。建立了地面钻井稳定性分析的力学模型，研究得出：①邻近岩层的强度相差越大，对钻井的挤压、剪切作用越大；②在套管和井壁之间留设间距后，套管上的最大剪切应力平均降低50．8％，减小了套管剪切破坏的概率；③生产套管长度越大，其挠度值越大，抗弯曲变形能力越强。对此，设计了防剪切破断的钻井井身结构：生产套管采用贯穿井身的整管，与固井套管或井壁之间留设“缓冲容移间距”，筛管段采用了“套管强化技术”，有效提高了钻井稳定性。揭示了地面钻井抽采卸压瓦斯规律：①阐明了工作面回采距离（表征上覆煤层和裂隙带的透气性）是影响钻井产气率的关键参数；②得出了保护层工作面回采期间地面钻井产气率“快增慢减”的变化机制，并确定了钻井的最佳布井参数；③建立了卸压煤层及采空区的瓦斯流量计算模型，为钻井抽

关键词：煤与瓦斯突出 下保护层 地面钻井 缓冲效应 井身结构 

单位：中国矿业大学安全工程学院 江苏徐州221116