基于数值模拟的钻孔卸压工艺参数对煤层力学性质影响研究
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作者
辛晨晨
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单位
山西离柳焦煤集团有限公司
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摘要
大直径钻孔卸压是冲击地压防治手段中的一项重要措施,但是针对钻孔卸压工艺参数的选取目前还依赖于工程现场的经验,缺乏完善的理论支持,且关于煤层力学性质与钻孔卸压工艺参数的关联性的研究较少,因此研究并建立钻孔卸压与煤层力学性质之间的关系模型是亟需解决的课题。为此,采用数值模拟及现场验证相结合的方法,研究了不同钻孔卸压工艺参数与煤层力学参数的关系。结果表明,钻孔孔径的增大会导致钻孔上方分布的垂直应力数值逐渐降低,在其他钻孔参数相同的条件下,孔径越大钻孔卸压所得的效果越好。以钻孔位移场、应力场分布规律作为判定依据,确定了煤体强度为5.5~30.23 MPa的煤体合理卸压钻孔孔径为100~150 mm,合理钻孔间距为0.6~1.6 m。通过煤体强度、弹性模量、泊松比与钻孔孔径及孔间距的关系,拟合得到了钻孔参数与煤体力学性质的数学模型,可以通过煤体的力学性质得到合理的卸压钻孔孔径及孔间距。研究结果可为钻孔卸压防治冲击地压的工艺参数选取提供理论支撑。
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关键词
冲击地压钻孔卸压工艺参数钻孔孔径钻孔间距
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文章目录
0 引言
1 煤层钻孔卸压机理分析
2 钻孔参数对煤层力学性质影响的数值模拟
2.1 模型建立
2.2 固定煤层强度钻孔卸压参数分析
2.2.1 固定间距不同孔径卸压效果模拟
2.2.2 固定孔径不同孔间距卸压效果模拟
2.3 不同力学性质煤体合理卸压钻孔间距分析
3 工程验证
3.1 煤层概况及钻孔卸压参数设定
3.2 卸压效果检测
4 结论
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DOI
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引用格式
[1]辛晨晨.基于数值模拟的钻孔卸压工艺参数对煤层力学性质影响研究[J].陕西煤炭,2024,43(12):15-20+37.