岩层移动对瓦斯抽放钻孔的破坏研究

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1、试验研究煤矿安全(2010－03)·1·岩层移动对瓦斯抽放钻孔的破坏研究123沈健，金洪伟，许家林(1.山东省徐庄生建煤矿，山东滕州277500;2.煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆400037;3.中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221008)摘要:煤层开采引起的岩层移动可能对卸压瓦斯抽放钻孔造成严重的破坏，并进而对瓦斯抽放工作造成不利的影响。基于煤层开采后的岩层移动规律，深入研究了卸压瓦斯抽放钻孔在采动影响下可能的破坏形式及力学分析，各种形式破坏可能发生的时间、位置和可能性，以及针对各种破坏的钻孔强度计算方法。关键词:岩层移动;瓦斯抽放;钻孔破

2、坏+中图分类号:TD712.6文献标识码:A文章编号:1003－496X(2010)03－0001－04StudyofMethaneDrainageBoreholeDestructionInducedbyRockStrataMovement123SHENJian，JINHong－wei，XUJia－lin(1.XuzhuangShengjianMine，Tengzhou277500，China;2.ChongqingBranchofChinaCoalResearchInstitute，Chongqing400037，China;3.SchoolofM

3、iningEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)Abstract:Rockstratamovementinducedbycoalminingcandoseveredestructiontopressurerelievedmethanedrainageboreholes，consequentlyanadverseeffectisbroughtabouttomethanedrainagework.Basedontheruleofstratamovement，

4、thefollowingproblemsisdeeplystudiedinthisthesis:thepossiblemining－induceddestructionformsandtheirmechanicalanalysisofborehole，theoccur-ringtime，position，andpossibilityofallkindsofthesedestructionforms，andthecalculationmethodsofthefailurestrengthofbore-holetomostkindsofdestructi

5、on.Keywords:rockstratamovement;methanedrainage;boreholedestruction在进行卸压瓦斯抽放时，瓦斯抽放钻孔必然受加固措施来防止采动破坏的发生，以及对已破坏钻到采动的影响。所谓钻孔受采动破坏是指由于岩层孔进行修复。移动的影响而造成钻孔堵塞或漏气漏水，并且导致1裸眼钻孔受采动破坏的形式钻孔无法进行正常的瓦斯抽放。由于钻孔的破坏可能导致的问题包括:煤层瓦斯得不到有效抽放，致使所谓裸眼钻孔是指内部没有安装套管进行保护工作面瓦斯涌出量大或存在突出危险，影响采矿安的钻孔。相对于套管钻孔，其直径、长度一般

6、更小，全;抽出的瓦斯浓度过低，达不到瓦斯利用的要求，并且服务时间以及所承担的抽放任务都较小。因为排放入空气又污染环境;抽放钻孔得不到有效的利没有套管的保护，裸眼钻孔发生破坏的可能性更大。用，甚至完全报废，从而造成了经济损失，尤其对于裸眼钻孔的破坏形式可分为钻孔堵塞和钻孔漏气漏〔1〕地面垂直钻孔，由于其造价大，这种损失就更大。水。前苏联、美国，以及我国淮南、淮北、阳泉等均发生过1.1钻孔堵塞〔2－4〕采动造成地面采空区钻孔破坏的事例。1.1.1孔壁坍塌导致堵塞要防止或降低采动对卸压瓦斯抽放钻孔的破孔壁坍塌指钻孔孔壁的掉块现象。对于垂直的坏，首先要研究钻

7、孔受采动破坏的形式及其力学分或倾角较大的钻孔，若掉落岩块的块度较大，特别是析，以及采动对钻孔破坏的影响机理。在此基础上在钻孔发生切孔时，此大块度的岩块可能被卡在钻进行合理的钻孔布置，优化钻孔设计，并能采取各种孔中央，随着上部掉块的继续发生，在此大块岩块上不断积聚碎块岩石而可能导致钻孔堵塞。对于水平基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目(2005CB221503);的或倾角小的钻孔，坍塌掉落的碎块直接堆积在原国家自然科学基金重点资助项目(50534080)处，由于岩石的碎胀而使钻孔堵塞。·2·煤矿安全(Total425)试验研究〔5〕根据对圆形空洞

8、周围应力分布的分析，当钻别画出了在垂直于钻孔轴线(上部的圆形)和平行孔受图1所示的侧向压力时(图中λ为侧压力