預(yù)抽鉆孔負(fù)壓沿孔長(zhǎng)變化特性及對(duì)瓦斯抽采效果影響研究.pdf

1、開(kāi)展預(yù)抽瓦斯鉆孔負(fù)壓沿孔長(zhǎng)變化特性及對(duì)瓦斯抽采效果影響的研究工作，對(duì)研究抽采條件下瓦斯?jié)B流特性，確定合理的瓦斯抽采參數(shù)，提高瓦斯抽采效果，有效消除抽采空白帶，保障煤礦安全高效開(kāi)采具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本論文以河南焦煤能源集團(tuán)九里山礦和山西亞美大寧煤礦為研究背景和實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)，通過(guò)理論分析、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證等手段，系統(tǒng)開(kāi)展了預(yù)抽瓦斯鉆孔負(fù)壓沿孔長(zhǎng)變化特性及其對(duì)瓦斯抽采參數(shù)、瓦斯抽采效果的影響等研究工作。
　　論文在系統(tǒng)

2、分析抽采鉆孔孔口負(fù)壓、鉆孔直徑、鉆孔瓦斯流量等參數(shù)對(duì)鉆孔孔內(nèi)負(fù)壓分布影響的基礎(chǔ)上，得出了抽采鉆孔孔內(nèi)負(fù)壓沿孔長(zhǎng)的分布規(guī)律。抽采鉆孔孔內(nèi)負(fù)壓不是傳統(tǒng)上認(rèn)為的一個(gè)恒定值，抽采負(fù)壓沿鉆孔長(zhǎng)度方向逐漸減少，與鉆孔長(zhǎng)度服從負(fù)指數(shù)關(guān)系，其關(guān)系式為px=a+b.e,(a+b)為抽采鉆孔孔口負(fù)壓、?為與抽采鉆孔孔口負(fù)壓、鉆孔直徑、鉆孔瓦斯流量、鉆孔長(zhǎng)度等相關(guān)的擬合系數(shù)。研究得到抽采鉆孔孔內(nèi)瓦斯流量沿鉆孔長(zhǎng)度方向逐漸減小，兩者符合負(fù)指數(shù)關(guān)系，其關(guān)系式為q

3、x=c4.e-d4.x。
　　論文提出了在孔口抽采負(fù)壓、鉆孔直徑、煤層透氣性系數(shù)、抽采時(shí)間一定的條件下，和傳統(tǒng)上認(rèn)為抽采鉆孔徑向上瓦斯壓力等值線呈“U”型分布不同，鉆孔徑向上的瓦斯壓力等值線呈“V”型分布。通過(guò)數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得出了抽采鉆孔孔內(nèi)負(fù)壓逐漸減少對(duì)瓦斯抽采參數(shù)的影響，提出了不同孔深位置的有效抽采影響半徑，即：有效抽采影響半徑不僅與抽采時(shí)間、鉆孔直徑、煤層透氣性系數(shù)有關(guān)，還與鉆孔深度密切相關(guān)，各參數(shù)之間符合/)0.50.

4、5(t A B LR=pm.r0.5.t.05.(a+bil)的關(guān)系。研究得到了九里山礦合理的抽采參數(shù)：合理抽采負(fù)壓為26.7～39.9kPa，合理抽采鉆孔直徑為94mm～113mm。
　　經(jīng)九里山礦的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證結(jié)果，隨著鉆孔深度的增加，抽采鉆孔孔內(nèi)負(fù)壓與孔口相比，均出現(xiàn)明顯的降低，百米鉆孔負(fù)壓損失為19.73～22.64％。抽采參數(shù)優(yōu)化后，抽采鉆孔初始瓦斯抽采量為0.0203m3/min，比優(yōu)化前提高了37%。瓦斯流量衰減系數(shù)為0