文献类型：期刊文章

作　　者：王学强[1] 杨鑫[2] 徐景德[3]

WANG Xueqiang;YANG Xin;XU Jingde(Shaanxi Coal Industry Company Limited,Xi’an 710077,China;Research Institute of Macro-Safety Science,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China;Institute of Higher Education,North China Institute of Science and Technology,Langfang 065000,China)

机构地区：[1]陕西煤业股份有限公司,陕西西安710077 [2]北京科技大学大安全科学研究院,北京100083 [3]华北科技学院高等教育研究所,河北廊坊065000

出　　处：《中国矿业》

基　　金：国家自然科学基金面上项目资助(编号:51874134);国家自然科学青年基金项目资助(编号:52204196)。

年　　份：2024

卷　　号：33

期　　号：8

起止页码：158-168

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2023、DOAJ、IC、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：针对大孔径定向钻孔稳定性较差而影响瓦斯抽采效果的问题,本文以陕西省大佛寺煤矿40103工作面为工程背景,首先采用FLAC^(3D)模拟研究了不同孔径下钻孔围岩应力、位移及塑性变形情况,并开展了等效应力护孔效果分析;其次对不同直径及内支撑护孔管开展了轴向抗压实验;最后通过高位定向钻孔现场实践,进一步验证选配孔径和层位对钻孔抽采效果的影响。研究结果表明:对于四种不同孔径(100 mm、130 mm、160 mm、200 mm)的顶板钻孔,随着孔径的增大,钻孔稳定性随之降低,周边岩体逐渐失稳发生变形,现场宜选择Φ160 mm钻孔。在模拟施加等效应力护孔后,钻孔围岩应力集中得到缓解,周边岩体位移和塑性破坏区也随之减小;与普通护孔管(无内支撑)相比,内支撑结构护孔管的抗压性能显著提高,一字形和十字形效果较好,十字形护孔管抗压强度是普通护孔管的4倍;现场施工Φ160 mm顶板高位定向钻孔取得了较好的抽采效果,工作面从切眼推采至315 m期间,冒落带(13~15 m)第一层位、冒落带(23~25 m)第二层位、裂隙带(33~36 m)第三层位抽采瓦斯流量分别为1.46~4.21 m^(3)/min、1.58~5.32 m^(3)/min、1.53~6.02 m^(3)/min。

关 键 词：高位定向钻孔  钻孔稳定性  岩性 孔径 层位

分 类 号：TD712] TU459.2]