钻孔不同变形失稳时抽采负压分布规律研究

作者：焦荣坤; 张学博^*; 栗翌

来源：工矿自动化, 2019, 45(05): 40-45.

DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2018070064

• 瓦斯抽采
• 抽采钻孔
• 钻孔变形失稳
• 抽采负压
• 负压损失
• 煤层瓦斯分布
• 固-流耦合模型

针对钻孔内瓦斯流动变质量流的特点及钻孔变形情况,建立了综合考虑钻孔负压动态变化的瓦斯抽采固-流耦合模型,并以新安煤矿为例,采用多物理场耦合软件Comsol Multiphysics对钻孔不同变形失稳时抽采负压分布进行了数值模拟研究。结果表明:①完整孔孔口、孔底附近煤层瓦斯分布基本相同,抽采负压损失较小。②钻孔塌孔时,仅塌孔段附近煤层瓦斯分布与完整孔稍有不同,总负压损失比完整孔大,但与孔口负压相比仍较小。③钻孔堵孔时,孔口、孔底周围煤层瓦斯分布差异巨大,钻孔有效抽采长度缩短,堵孔段附近煤层出现抽采空白带;完整段抽采压力变化相对较小且仍为负压,堵孔段抽采压力变成正值,且越靠近钻孔底部越接近附近煤层瓦斯压力。现场测试结果表明完整孔抽采负压损失较小,且随抽采时间的延长而变小,与数值模拟结果一致。

• 单位
  义马煤业集团股份有限公司; 河南理工大学