基于钻孔围岩裂隙特征提高封孔效果技术研究

发布时间：2022-02-08 17:52

　　瓦斯抽采是矿井瓦斯防治的重要技术手段,抽采瓦斯钻孔的封孔质量以及有效抽采周期决定了矿井瓦斯抽采的效果。本文在总结国内外钻孔瓦斯抽采现状及封孔工艺和材料的基础上,根据煤岩体损伤断裂力学理论基础,基于煤的孔隙、裂隙双重结构性质,研究了含瓦斯煤体抽放孔围岩裂隙发育及扩展的机理,分析了影响钻孔密封性的因素和采动应力影响下钻孔围岩的漏气途径。为了研究煤层瓦斯抽采过程中巷道及钻孔围岩裂隙发育范围,以鹤壁三矿现场数据为基础,建立相应的物理力学模型。对巷道及钻孔周围岩体物理力学特性进行研究,并结合数值模拟软件,得出了钻孔周边应力应变及卸压区模型。同时考虑抽采钻孔后期蠕变效应,得出了蠕变效应影响下巷道围岩裂隙发育范围,确定了合理的封孔位置和封孔长度,为改善封孔效果奠定了理论基础。阐述了径向膨胀法封孔的技术原理、装置结构及其封孔工艺流程,并对相应封孔装置及封孔工艺进行了试验研究,采用前文所得封孔参数,在鹤壁三矿取得显著的抽采效果。现场应用表明,采用径向膨胀封孔方式应用于鹤壁三矿3202工作面的钻孔瓦斯抽采中,与矿方原封孔技术对照,平均单孔瓦斯抽采浓度和平均单孔瓦斯抽采纯流量分别提高了72%和59.7%,径... 

【文章来源】：河南理工大学河南省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

瓦斯抽采封孔器Fig1-1Sealingdeviceingasdrainage

封孔器用完后还可以回收继续使用。缺点是较笨重，操作不方巷道侧的钻孔时，由于钻孔形状难以保持规则的圆形及孔壁破碎而封不好，封孔质量不易保证，因此一般只适用于临时抽采封孔。）粘土/水泥砂浆封孔针对服务期限较长，煤岩强度不够，封孔深度较长的瓦斯抽采钻孔。性的包括以下几种：

封孔器用完后还可以回收继续使用。缺点是较笨重，操作不层巷道侧的钻孔时，由于钻孔形状难以保持规则的圆形及孔壁破碎而往不好，封孔质量不易保证，因此一般只适用于临时抽采封孔。2）粘土/水泥砂浆封孔要针对服务期限较长，煤岩强度不够，封孔深度较长的瓦斯抽采钻孔表性的包括以下几种：图 1-2 粘土封孔Fig 1-2 Clay sealing method

【参考文献】：
期刊论文
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[3]径向强力膨胀法封孔提高抽采效果技术研究[J]. 张明杰,张冠军,李凯,谭志宏,裴景垚.  安全与环境学报. 2014(03)
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博士论文
[1]高瓦斯低透气性煤层卸压增透理论与技术研究[D]. 吴海进.中国矿业大学 2009
[2]深部巷道围岩破裂演化过程及其控制机理研究与应用[D]. 陈坤福.中国矿业大学 2009

硕士论文
[1]煤层瓦斯抽采封孔段钻孔稳定性研究[D]. 周鸿超.河南理工大学 2007



本文编号：3615490