基于D-P准则的煤层钻孔封孔深度分析

发布时间：2018-02-10 10:42

  本文关键词： 封孔深度 D-P屈服准则 剪胀角 平均瓦斯抽采浓度 钻屑量　出处：《中国安全生产科学技术》2017年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了确定合理的煤层钻孔封孔深度,提高瓦斯抽采效果,基于D-P屈服准则,提出关于中间主应力、煤岩剪膨胀的巷道开挖模型,推出钻孔周围煤体应力应变及钻孔封孔深度表达式。结合工程实例,以煤巷掘进工作面平均瓦斯抽采浓度和钻屑量为基础进行封孔深度的验证。研究结果表明:中间主应力、残余黏聚力、内摩擦角和剪胀角对于封孔深度有重要影响;在一定区间内,钻孔封孔深度随中间主应力的增大而增加,超过某个值后会随着中间主应力的增加而减小;剪胀角越大,扩容系数越大,钻孔封孔深度越大;平均瓦斯抽采浓度和钻屑量测试结果验证了封孔深度的准确性。
[Abstract]:In order to determine reasonable hole sealing depth of coal seam and improve gas drainage effect, based on D-P yield criterion, the excavation model of roadway with intermediate principal stress and coal and rock shear expansion is put forward. The expressions of stress and strain of coal body around the borehole and the depth of hole sealing are derived. Combined with engineering examples, the sealing depth is verified on the basis of the average gas extraction concentration and the amount of cuttings in the coal roadway driving face. The results show that the intermediate principal stress is the main stress. The residual cohesion, the angle of internal friction and the angle of shear expansion have important influence on the depth of hole sealing, in a certain range, the depth of hole sealing increases with the increase of the intermediate principal stress, and decreases with the increase of the intermediate principal stress when the value exceeds a certain value. The greater the shear expansion angle, the greater the expansion coefficient, the greater the hole sealing depth, the more accurate the hole sealing depth is.
【作者单位】： 安徽理工大学能源与安全学院;中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;
【基金】：安徽省自然科学基金项目(170805ME133)
【分类号】：TD712.6

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本文编号：1500329