资源描述：
《固-气耦合作用下瓦斯抽采钻孔破裂规律研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第21卷第4期(总第131期)煤矿开采Vol．21No．4(SeriesNo．131)2016年8月COALMININGTECHNOLOGYAugust2016固-气耦合作用下瓦斯抽采钻孔破裂规律研究1,21111肖福坤,张峰瑞,刘刚,樊慧强,王一斐(1．黑龙江科技大学黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室,黑龙江哈尔滨150022;2．七台河宝泰隆煤化工股份有限公司,黑龙江七台河154600)[摘要]为了减少煤矿瓦斯灾害的发生和提高瓦斯抽采效率,基于岩石力学、流体力学理论,综合考虑复杂应力和瓦斯渗流对钻孔瓦斯抽采的影响,建立了瓦斯抽采钻孔固-气耦合失稳理论模型
2、。通过所建的理论模型,以新兴煤矿相关物理性参数为基础,运用COMSOLMultiphysics软件进行数值模拟,分析了瓦斯抽采钻孔破裂规律。研究结果表明:随着钻孔倾斜角度的变化,在钻孔周围出现不同程度的“羊角”型塑性区;钻孔周围的塑性区随着侧压系数的增大而减少,从x形逐渐变成环形,钻孔受力环境趋于稳定。[关键词]固-气耦合;瓦斯抽采;钻孔破裂;数值模拟[中图分类号]TD712．61[文献标识码]A[文章编号]1006-6225(2016)04-0123-04BrokenLawofGasExtractionHolesunderSolidandGasCouplingActio
3、n1,21111XIAOFu-kun,ZHANGFeng-rui,LIUGang,FANHui-qiang,WANGYi-fei(1．HeilongjiangKeyLaboratoryofDeepMiningPressureControlandGasManagement,HeilongjiangUniversityofScienceandTechnology,Haerbin150022,China;2．QitaiheBaotailongCoalChemicalIndustryCo．,Ltd．,Qitaihe154600,China)Abstract:Inordertode
4、creasegasdisasterofcoalmineandimprovegasdrainageefficiency,onthebasisofrockmechanicsandfluidmechanicstheory,theinfluencethatcomplexstressstateandgasseepagetogasdrainagedrillingholewereanalyzed,solidandgascouplinginstabilitytheorymodelofgasdrainagedrillingholewasbuilt．Accordingthetheorymod
5、el,onthebasisphysicalparametersofXinxingcoalmine,numericalsimulationwasconducedbysoftwareCOMSOLMultiphysics,thebrokenlawofgasdrainagedrillingholewasanalyzed．Theresultsshowedthatsomedegreeplasticzonelikesheephornsappearedarounddrillinghole,andtheplasticzonescopearounddrillingholedecreasedw
6、ithSidepressurecoefficientincrease,theshapechangedfrom‘x’to‘annular’,thestressstateofdrillingholewouldbestability．Keywords:solidandgascoupling;gasdrainage;drillingholebroken;numericalsimulation随着开采深度的增加,矿井瓦斯含量逐渐增坏半径的变化,并利用数学线性回归的方法得出钻大,煤矿瓦斯事故已经成为最频繁,最严重的煤矿孔破坏半径的影响公式,发现破坏半径与钻孔的有恶性事故,严重影响煤炭
7、企业的经济效益以及生产效直径成对数关系,与煤层地应力的大小成幂指数[4]效率。目前世界上还没有行之有效的煤矿瓦斯处理关系,与煤层的强度成反比。尹忠昌运用岩石方式,使用最多的就是进行钻孔瓦斯抽采,钻孔瓦力学的相关知识,通过研究得出地面钻孔围岩应力斯抽采涉及到应力场与渗流场的耦合,是一个极其在深部煤层采动影响下的分布特征,并根据钻孔围复杂的过程。了解固-气耦合作用下瓦斯抽采钻孔岩塑性区应力分布特征公式在假设钻孔围岩上下左破裂规律,才能实现高效的瓦斯抽采,减少瓦斯灾右等压的前提下,分析得出钻孔围岩塑性区分布范[5]害的发生。围表达式
