合理钻孔间距和瓦斯抽放时间的理论分析与数值模拟-论文.pdf

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1、★煤矿安全★唐山市多友矿井专用设备制造有限公司协办合理笔I!i孔间距和瓦斯抽放时间昀理论分析与数值摸拟*邢云峰。孙晓元孙英峰(1．中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京市海淀区，100083；2．太原科技大学环境与安全学院，山西省太原市，030024；3．北京起重运输机械设计研究院，北京市东城区，100007)摘要为确定合理有效的瓦斯钻孔间距和抽放时间，根据煤层瓦斯赋存与流动理论，论证了瓦斯径向流动方程与均质导热体中径向不稳定导热方程的相似性，探讨了借助AN—SYS软件中的温度场分析功能来模拟瓦斯流动场的可行性。通过对比不同顺层平行钻孔间距和抽放时间的抽放效果

2、确定了合理的瓦斯抽放参数。实践验证表明，合理的选取钻孔间距和充分的抽放时间能有效地防止瓦斯抽放钻孔的重复交叉，降低钻孔施工成本，缩短抽放所需时间，达到工作面安全性和经济性的双重目的。关键词瓦斯抽放ANSYS模拟顺层平行钻孔钻孔间距抽放时间中图分类号TD712．5文献标识码AReasonableholespacingandthetheoreticalanalysisandnumericalsimulationofgasdrainagetimeXingYunfeng，SunXiaoyuan，SunYingfeng(1．FacultyofResourceandSafety

3、Engineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Beijing，Haidian，Beijing100083，China；2．CollegeofEnvironmentandSafety，TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，Taiyuan，Shanxi030024，China；3．BeijingMaterialsHandlingResearchInstitute，Dongcheng，BeOing100007，China)AbstractInordertodeterminerea

4、sonableandeffectivegasholespacinganddrainagetime，accordingtothecoalseamgasoccurrenceandflowtheory，demonstratestheradialgasflowequa—tionandhomogeneousheatconductioninradiaIsimilarityofunstableheatconductionequationisdiscussedwiththeanalysisoftemperaturefieldinANSYSsoftware．thefeasibilit

5、yofthefunc—tiontosimulatethegasflowfield．Bycomparingdifferentbeddingparalleldrainageeffectofbore—holespacinganddrainagetimedeterminesthereasonablegasdrainageparameters．Practiceverifi—cationshowsthatthereasonableselectionofboreholespacingandadequatedrainagetimecanef—fectivelypreventtheg

6、asdrainageboreholerepeatcross，whichreducesthedrillingconstructioncostandshortenedthetimeneededfordrainage，achievethesafetyandengineeringeconomyfacedualpurpose．Keywordsgasdrainage，ANSYSsimulation，boreholealongseam，distancebetweenbore—holes，drainagetime矿井瓦斯抽放不仅是降低矿井瓦斯涌出量、防本。因此，确定合理的钻孔间距和

7、抽放时间成为保止瓦斯事故发生的重要措施，也是有计划地开采利证抽放效果和降低抽放成本的重中之重。前人对钻用瓦斯能源，变害为宝的技术保障。合理有效的抽孔间距和抽放时间进行了许多卓有成效的研究，其放工艺既能抽放出更多的瓦斯，也降低了抽放成重点在于考虑抽放钻孔的有效性抽放半径，当前应用的钻孑L瓦斯抽放有效性半径的测试方法主要有数*基金项目：太原科技大学校青年科技研究基金资助项目(20123009)值模拟法、理论分析法和现场实测法。现有研究进合理钻孔间距和瓦斯抽放时间的理论分析与数值模拟105展表明，瓦斯抽放间距和抽放时间的合理化计算尚将式(1)～(3)联立，可推知瓦斯抽