碎软煤层瓦斯抽采钻孔孔壁稳定性分析_中国煤炭行业知识服务平台

碎软煤层瓦斯抽采钻孔孔壁稳定性分析

作者

刘建林刘飞李泉新方俊
单位

中煤科工集团西安研究院有限公司西安科技大学建筑与土木工程学院
摘要

针对碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔率低、钻孔深度浅的问题,建立钻孔失稳的力学模型,分析了孔壁失稳的力学机理。从煤体结构、地应力、瓦斯压力和钻进工艺等方面阐述了孔壁失稳的影响因素,指出了孔壁的失稳破坏模式。建立孔壁稳定性数值模拟分析模型,采用HoekBrown准则对碎软煤层的力学参数进行估算,计算分析了钻孔孔壁周围的应力场和位移场,结果表明:碎软煤层钻孔承载力差,孔壁的破坏模式以剪切破坏为主,在孔底形成高应力递增区,容易诱发喷孔;处于破碎区的煤体首先向临空面方向产生位移,其上部位移量最大为4.3 mm,孔底位移量最大为3.1 mm。
关键词

碎软煤层孔壁稳定性失稳GSI数值模拟瓦斯抽采钻孔
基金项目(Foundation)

国家科技重大专项资助项目(2016ZX05045003)；中国煤炭科工集团西安研究院有限公司科技创新资助项目(2016XAYZD02)；
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