馬池煤礦穿層鉆孔水力沖孔影響范圍漸變規(guī)律研究.pdf

1、本文針對鄭煤集團馬池煤礦二煤層采用穿層鉆孔水力沖孔卸壓增透措施技術參數不明確，尤其是水力沖孔合理鉆孔布置設計參數等關鍵技術參數不明確的問題，采用理論分析、數值模擬、現場試驗等方法對適用于馬池煤礦的水力沖孔技術參數，尤其是水力沖孔有效影響半徑等關鍵技術參數進行研究。本文主要研究了以下幾個方面的內容：
　　首先，本文采用COMSOL Multiphysics數值模擬軟件模擬在一定條件下的合理沖出煤量及一定預抽期水力沖孔有效影響半徑隨時

2、間變化的規(guī)律；回歸分析得到水力沖孔有效影響半徑 R隨瓦斯抽采時間 t的模擬漸變規(guī)律符合R=2.1075ln(t)-3.5843。
　　其次，在數值模擬指導下，現場試驗測試水力沖孔鉆孔周圍煤體不同抽采時間的殘余瓦斯含量，回歸分析得到水力沖孔有效影響半徑 R隨瓦斯抽采時間 t的漸變規(guī)律符合R=2.1542ln(t)-3.9043，并據此設計沖孔鉆孔間距布置技術參數。
　　再次，為了增強水力沖孔措施的卸壓增透效果，試驗應用了空氣炮

3、爆破促抽措施。結果證明：空氣炮爆破促抽措施有效改進了水力沖孔有效影響半徑 R隨瓦斯抽采時間t的模擬漸變規(guī)律。經考察，空氣炮爆破促抽措施能促進鉆孔周圍煤體的蠕變，可以將沖孔鉆孔周圍煤體穩(wěn)定狀態(tài)被破壞后重新達到穩(wěn)定狀態(tài)所需時間縮短5d~8d；回歸分析得到實施空氣炮爆破輔助措施后水力沖孔有效影響半徑 R隨瓦斯抽采時間t的漸變規(guī)律為R=1.5967ln(t)-1.4366。
　　最后，根據水力沖孔影響范圍漸變規(guī)律確定了適用于馬池煤礦二1煤