水力化鉆孔徑向應(yīng)力應(yīng)變分布特性實驗研究.pdf

1、我國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行卸載壓力、增加煤層透氣性，這種措施在現(xiàn)場的應(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。針對現(xiàn)階段水力化鉆孔措施所存在的問題，本文搭建了相對應(yīng)的實驗系統(tǒng)在實驗室中測定了相關(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)力場與應(yīng)變場的分布特征，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)場也開展了相關(guān)試驗，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標(biāo)準(zhǔn)對實驗室所得規(guī)律進行了印證，具體的研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）搭建了水力化鉆孔徑向應(yīng)力場、應(yīng)變場測試的實驗系統(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)變的實驗功能，以及不同條件下煤層煤體的含水率測定。
　?。?）采用具體搭建的實驗設(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)力場的分布特征相對比，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、應(yīng)變場的數(shù)值模擬模型，針對不同地應(yīng)力、注水孔徑及注水壓力等條件進行了對應(yīng)的實驗?zāi)M，得出水力化鉆孔周圍煤體徑向應(yīng)力場、應(yīng)變場的具體分布規(guī)律。
　　（4）采用光纖傳感器技術(shù)在臨渙煤礦井下現(xiàn)場測試了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，最終測試得出