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摘要
为了研究低透气性煤层超高压水力割缝钻孔瓦斯抽采半径的影响因素，以彬长矿区孟村矿401102工作面4#低渗煤层为研究对象，通过理论分析建立超高压水力割缝钻孔的裂隙扩展-渗流模型，分析水力割缝钻孔塑性区宽度及高压水的渗流范围。采用COMSOL Multiphysics多场耦合软件进行数值模拟，选取割缝半径、抽采时间、瓦斯压力、渗透率作为主要影响因素，分析不同影响因素条件下瓦斯抽采半径的变化规律，并进行现场测试试验，检验数值模拟的合理性。结果表明：水力割缝钻孔的瓦斯抽采影响范围主要为四周煤体破裂产生的次生裂隙及高压水经过次生裂隙渗流的影响范围；割缝半径、渗透率、抽采时间、瓦斯压力的变化对瓦斯抽采半径有显著影响，且随着影响因素逐渐增大，瓦斯抽采半径均呈现逐渐增大的趋势；割缝钻孔瓦斯抽采半径与各影响因素之间均呈现一种对数函数的关系；通过现场测试超高压水力割缝瓦斯抽采影响半径约为4～5 m,与数值模拟的结论基本保持一致。
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单位陕西煤业化工技术研究院有限责任公司; 西安科技大学
