馬池煤礦穿層鉆孔水力沖孔影響范圍漸變規(guī)律研究.pdf

1、本文針對(duì)鄭煤集團(tuán)馬池煤礦二煤層采用穿層鉆孔水力沖孔卸壓增透措施技術(shù)參數(shù)不明確，尤其是水力沖孔合理鉆孔布置設(shè)計(jì)參數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)不明確的問題，采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場試驗(yàn)等方法對(duì)適用于馬池煤礦的水力沖孔技術(shù)參數(shù)，尤其是水力沖孔有效影響半徑等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行研究。本文主要研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：
　　首先，本文采用COMSOL Multiphysics數(shù)值模擬軟件模擬在一定條件下的合理沖出煤量及一定預(yù)抽期水力沖孔有效影響半徑隨時(shí)

2、間變化的規(guī)律；回歸分析得到水力沖孔有效影響半徑 R隨瓦斯抽采時(shí)間 t的模擬漸變規(guī)律符合R=2.1075ln(t)-3.5843。
　　其次，在數(shù)值模擬指導(dǎo)下，現(xiàn)場試驗(yàn)測試水力沖孔鉆孔周圍煤體不同抽采時(shí)間的殘余瓦斯含量，回歸分析得到水力沖孔有效影響半徑 R隨瓦斯抽采時(shí)間 t的漸變規(guī)律符合R=2.1542ln(t)-3.9043，并據(jù)此設(shè)計(jì)沖孔鉆孔間距布置技術(shù)參數(shù)。
　　再次，為了增強(qiáng)水力沖孔措施的卸壓增透效果，試驗(yàn)應(yīng)用了空氣炮

3、爆破促抽措施。結(jié)果證明：空氣炮爆破促抽措施有效改進(jìn)了水力沖孔有效影響半徑 R隨瓦斯抽采時(shí)間t的模擬漸變規(guī)律。經(jīng)考察，空氣炮爆破促抽措施能促進(jìn)鉆孔周圍煤體的蠕變，可以將沖孔鉆孔周圍煤體穩(wěn)定狀態(tài)被破壞后重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需時(shí)間縮短5d~8d；回歸分析得到實(shí)施空氣炮爆破輔助措施后水力沖孔有效影響半徑 R隨瓦斯抽采時(shí)間t的漸變規(guī)律為R=1.5967ln(t)-1.4366。
　　最后，根據(jù)水力沖孔影響范圍漸變規(guī)律確定了適用于馬池煤礦二1煤