水力化鉆孔徑向應(yīng)力應(yīng)變分布特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)在解決低透氣性的突出煤層防突問題方面主要是采用水力化鉆孔的方式來進(jìn)行卸載壓力、增加煤層透氣性，這種措施在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用中取得了良好的效果，但是在具體的水力化鉆孔參數(shù)選擇方面缺乏深入的研究。針對(duì)現(xiàn)階段水力化鉆孔措施所存在的問題，本文搭建了相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)定了相關(guān)參數(shù)并與數(shù)值模擬相結(jié)合研究了水力化鉆孔徑向應(yīng)力場(chǎng)與應(yīng)變場(chǎng)的分布特征，給煤礦井下水力化鉆孔參數(shù)的選擇提供了一定的理論基礎(chǔ)，此外在煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)也開展了相關(guān)試驗(yàn)，根據(jù)《防治煤

2、與瓦斯突出規(guī)定》中最大膨脹變形量大于千分之三的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室所得規(guī)律進(jìn)行了印證，具體的研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）搭建了水力化鉆孔徑向應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可滿足不同地應(yīng)力、注水孔徑、注水壓力等影響因素下的鉆孔徑向應(yīng)力、應(yīng)變的實(shí)驗(yàn)功能，以及不同條件下煤層煤體的含水率測(cè)定。
　　（2）采用具體搭建的實(shí)驗(yàn)設(shè)備研究了水力化鉆孔徑向應(yīng)力及其周圍含水率的分布規(guī)律，并與普通穿層鉆孔周圍應(yīng)力場(chǎng)的分布特征相對(duì)比，印證了水力化措

3、施的卸壓效果。
　?。?）以鉆孔徑向含水率分布特征為基礎(chǔ)，建立了臨渙煤礦水力化鉆孔徑向應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)的數(shù)值模擬模型，針對(duì)不同地應(yīng)力、注水孔徑及注水壓力等條件進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M，得出水力化鉆孔周圍煤體徑向應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)的具體分布規(guī)律。
　?。?）采用光纖傳感器技術(shù)在臨渙煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了Φ200mm和Φ600mm兩種不同孔徑的水力沖煤鉆孔其周圍煤體的徑向移動(dòng)變形規(guī)律，并以膨脹變形量為指標(biāo)來判定鉆孔的具體卸壓范圍，最終測(cè)試得出