为研究机械造穴技术对松软低透煤层的增透效果，以唐安煤矿3#煤层为工程背景，建立了瓦斯抽采流-固耦合数值模型，利用COMSOL Multiphysics软件研究了造穴段长度与造穴段间距对瓦斯抽采效果影响，结果表明：增加造穴段长度或减小造穴段间距可以增加孔内洞穴煤体与空气接触面积，同时使煤体产生新的裂隙或使原有裂隙增大，增加瓦斯运移通道，使煤体在卸压过程中瓦斯能更加快速的进行解吸，增加煤体渗透性。综合考虑提升煤层瓦斯抽采效果以及现场施工节省工程成本和施工时间的情况下，合理造穴段长度和造穴段间距分别取1 m和10 m为宜。在唐安煤矿3#煤层进行了现场试验，比较不同造穴段长度和造穴段间距对抽采纯量的影响，现场考察结果与数值模拟结果相吻合。通过与普通钻孔相对比，机械造穴钻孔单孔瓦斯抽采纯量提高了2.95～3.65倍，表明机械造穴相较于普通钻孔更适用于松软低透煤层。

0 绪论
1 理论模型建立
1.1 瓦斯渗流控制方程
1.2 煤体变形控制方程
1.3 煤体孔隙率和渗透率耦合方程
2 机械造穴参数数值模拟分析
2.1 几何模型
2.2 模拟参数
2.3 模型验证
2.4 模拟结果
2.4.1 造穴段长度对抽采效果影响
2.4.2 造穴段间距对抽采效果影响
3 现场考察
3.1 施工方案设计
3.2 不同造穴参数现场监测结果对比
4 结 论

杨勇,杨艳国,张兴华,等.松软低透煤层机械造穴参数优化数值模拟研究[J/OL].太原理工大学学报,1-11[2024-08-01].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1220.n.20240731.1828.002.html.