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井下高压水射流切割煤层增透效果数值模拟

发布时间:2018-06-07 22:37

  本文选题:水力切割 + 增透效果 ; 参考:《煤田地质与勘探》2017年02期


【摘要】:针对井下高压水射流切割煤层增透技术,利用FLAC~(3D)数值模拟软件,建立三维有限元模型,对不同煤体结构(软煤、硬煤)、切割深度和切割环数等因素的卸压增透效果进行数值模拟分析。模拟结果表明:在水力切割相同半径下,软煤的卸压范围约为硬煤的1.8倍,变形量约为硬煤的2.6倍;水力切割半径由0.5 m增至1 m时,煤体中应力降低为90%的区域和煤体变形量分别提高到1.56倍和1.66倍;相邻切割缝槽之间出现了交互影响,钻孔的卸压范围和煤体变形量显著增大,水力切割区域煤体呈现整体卸压状态。将数值模拟的卸压范围与理论公式计算结果进行了对比,二者之间的误差为0.46%~9.84%,表明采用数值模拟技术研究水力切割增透效果是可靠的。
[Abstract]:Aiming at the antireflection technology of coal seam cut by high pressure water jet, the 3D finite element model is established by using the numerical simulation software FLAC / 3D, and the structure of different coal bodies (soft coal, soft coal) is analyzed. The pressure relief and antireflection effect of hard coal, cutting depth and cutting ring number are analyzed numerically. The simulation results show that under the same radius of hydraulic cutting, the pressure relief range of soft coal is about 1.8 times that of hard coal, the deformation of soft coal is about 2.6 times of that of hard coal, and the hydraulic cutting radius increases from 0.5 m to 1 m. The deformation of the coal body and the area where the stress is reduced to 90% increases to 1.56 times and 1.66 times respectively, and the interaction between the adjacent cutting slots occurs, and the pressure relief range of the borehole and the deformation amount of the coal body increase significantly. The coal body in the hydraulic cutting area presents the whole pressure relief state. The pressure relief range of the numerical simulation is compared with the calculated results of the theoretical formula. The error between them is 0.46 and 9.84, which indicates that it is reliable to use the numerical simulation technology to study the anti-reflection effect of hydraulic cutting.
【作者单位】: 煤炭科学研究总院;中煤科工集团西安研究院有限公司;
【基金】:国家科技重大专项课题(2011ZX05041-003)~~
【分类号】:TD712.6

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本文编号:1993088

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