煤与瓦斯共采钻孔增透半径理论分析与应用

发布时间：2017-06-24 14:10

  本文关键词：煤与瓦斯共采钻孔增透半径理论分析与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在煤与瓦斯共采时,受采动加、卸载应力影响,瓦斯抽采钻孔围岩塑性区内煤体会产生大量裂隙,增大了瓦斯的渗透率,形成瓦斯增透圈,增透圈半径的大小直接影响瓦斯的抽采效果。以钻孔围岩"蝶形塑性区"理论为基础,建立了钻孔塑性区与瓦斯增透圈模型,首次推导出了钻孔增透圈半径解析式。深入分析了钻孔增透半径影响因素发现:增透半径与钻孔半径成线性正比例关系,与最小围压和围压比值呈类指数增长关系,与岩石黏聚力和内摩擦角呈负指数变化关系;其中最小围压与围压比值是影响增透半径的关键因素,深部开采与高围压比值是形成大尺寸有效增透圈的必要和充分条件。这一理论为煤与瓦斯共采中瓦斯抽采钻孔间距设计、位置选择、方向确定、采场与钻孔布置在时间和空间上关系协调提供了科学依据。
【作者单位】： 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院;
【关键词】： 煤与瓦斯共采 增透半径 钻孔增透圈 蝶形塑性区 围压比值 深部开采
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2011CB201204) 国家自然科学基金重点资助项目(51234005;51434006)
【分类号】：TD712.6;TD823
【正文快照】： 我国煤层瓦斯赋存丰富,实现矿井煤与瓦斯2种能源共采是现今提倡的绿色开采理念核心之一[1]。钻孔抽采是当前煤与瓦斯共采中瓦斯抽采的主要工程手段,钻孔塑性区对优质瓦斯通道的形成具有重要作用[2]。为了增大煤层透气性以提高钻孔的抽采效率,学者对煤层注水、水力割缝和水力压

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