煤与瓦斯共采钻孔增透半径理论分析与应用
马念杰
郭晓菲
赵希栋
李季
闫振雄
1.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京,1000832.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京,1000833.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京,1000834.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京,1000835.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京,100083
摘要：在煤与瓦斯共采时,受采动加、卸载应力影响,瓦斯抽采钻孔围岩塑性区内煤体会产生大量裂隙,增大了瓦斯的渗透率,形成瓦斯增透圈,增透圈半径的大小直接影响瓦斯的抽采效果.以钻孔围岩“蝶形塑性区”理论为基础,建立了钻孔塑性区与瓦斯增透圈模型,首次推导出了钻孔增透圈半径解析式.深入分析了钻孔增透半径影响因素发现:增透半径与钻孔半径成线性正比例关系,与最小围压和围压比值呈类指数增长关系,与岩石黏聚力和内摩擦角呈负指数变化关系;其中最小围压与围压比值是影响增透半径的关键因素,深部开采与高围压比值是形成大尺寸有效增透圈的必要和充分条件.这一理论为煤与瓦斯共采中瓦斯抽采钻孔间距设计、位置选择、方向确定、采场与钻孔布置在时间和空间上关系协调提供了科学依据.
关键词：煤与瓦斯共采增透半径钻孔增透圈蝶形塑性区围压比值深部开采
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）(973)资助项目(2011CB201204)国家自然科学基金(51234005)国家自然科学基金(51434006)
论文发表日期：2016-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
英文信息