• 论文
    高级检索
主办单位：煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
首页 > 论文库
基于煤体塑性变形的瓦斯抽采钻孔参数优化研究
  • 94
  • 作者

    窦成义李庆钊马旭

  • 单位

    陕西彬长大佛寺矿业有限公司中国矿业大学安全工程学院

  • 摘要
    为提高顺层钻孔抽采瓦斯的效率,以大佛寺40204工作面顺层钻孔抽采工程为背景,开展了瓦斯抽采钻孔参数优化研究。通过数值方法，建立了基于煤体塑性变形的流固耦合瓦斯抽采模型，研究了钻孔孔径、钻孔间距对煤层瓦斯抽采的影响，优化了钻孔布置。结果表明，增大钻孔孔径将使煤岩塑性破坏加重,孔径φ153 mm钻孔的塑性破坏区面积为φ93 mm钻孔塑性破坏区的3.7倍，其有助于煤岩渗透率的增加，加快抽采煤层瓦斯压力的降低；减小钻孔间距有助于塑性破坏区域的扩展，随钻孔数量增加，间距1.5 m的塑性破坏区面积是间距3 m时的4.2倍，缩短间距可使相邻钻孔间煤岩渗透率整体提升，有助于瓦斯抽采。通过优化孔径及孔间距，以抽采后煤层残余瓦斯压力为指标，确定适合该矿的合理钻孔布置方案为孔径φ113 mm，钻孔间距2 m。
  • 关键词

    瓦斯抽采塑性破坏钻孔参数瓦斯压力渗透率

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金面上项目（51974303）；
  • 文章目录
    0 引言
    1 工作面概况
    2 抽采模型构建
    2.1 物理模型
    2.2 数学模型
    (1）基本假设
    (2）煤体塑性破坏控制方程
    (3）煤体变形场控制方程
    (4）基质瓦斯扩散场控制方程
    (5）裂隙瓦斯流动控制方程
    (6）考虑塑性破坏的孔隙率及渗透率方程
    3 结果与分析
    3.1 模型验证
    3.2 钻孔孔径影响
    3.3 钻孔间距影响
    3.4 钻孔布置参数优化
    4 结语
  • 引用格式
    窦成义,李庆钊,马旭.基于煤体塑性变形的瓦斯抽采钻孔参数优化研究[J].煤炭技术,2023,42(03):167-172.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.03.031.
  • 相关文章

    [1]顺层钻孔液态CO2驱替煤层瓦斯合理封孔长度优化研究

    [2]高压水力割缝技术工程实践及瓦斯抽采影响因素探讨

相关问题
立即提问
煤炭技术
Coal Technology
2023年03期
推荐专家
推荐企业
神州机械

神州机械注册资金1亿元，形成了以干法选煤新工艺、新装备研发、选煤工程设计和咨询、选...

神州机械
推荐专题
《煤炭科学技术》“煤层气勘探开发”研究领域 | 热文精选
《煤炭科学技术》“煤层气勘探开发”研究领域 | 热文精选
《洁净煤技术》“新疆大学100周年院庆”特刊
《洁净煤技术》“新疆大学100周年院庆”特刊
《工矿自动化》2022年度综述类文章合辑
《工矿自动化》2022年度综述类文章合辑
《采矿与岩层控制工程学报》“冲击地压发生机理及灾害防治”专题
《采矿与岩层控制工程学报》“冲击地压发生机理及灾害防治”专题
《工矿自动化》无线电波防爆安全功率 · 虚拟专题
《工矿自动化》无线电波防爆安全功率 · 虚拟专题
《能源环境保护》“废气治理技术”虚拟专题
《能源环境保护》“废气治理技术”虚拟专题
《煤炭科学技术》“矿井水防治与资源化利用”研究领域 · 热文精选
《煤炭科学技术》“矿井水防治与资源化利用”研究领域 · 热文精选
《煤田地质与勘探》“预防为先，科技赋能：地质灾害监测预警”专题
《煤田地质与勘探》“预防为先，科技赋能：地质灾害监测预警”专题
《煤田地质与勘探》数值模拟技术典型应用案例（四）· 虚拟专题
《煤田地质与勘探》数值模拟技术典型应用案例（四）· 虚拟专题
《煤炭科学技术》2023—2024年发表论文高被引（WoS数据库）| TOP30
《煤炭科学技术》2023—2024年发表论文高被引（WoS数据库）| TOP30
亮点论文

主办单位：煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会

©版权所有2015 煤炭科学研究总院有限公司 地址：北京市朝阳区和平里青年沟东路煤炭大厦 邮编：100013
京ICP备05086979号-16  技术支持：云智互联