基于蠕变效应的穿层钻孔封孔参数优化与试验研究

• 作者: 张钧祥 刘彦伟 任培良 韩红凯 左伟芹
• 来源期刊: 中国安全科学学报
• 关键词: 蠕变效应 穿层钻孔 封孔参数 耦合模型 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 安全工程技术|Safety engineering technology
• 页码范围: 97-104
• 页数: 8页
• 分类号: X936
• 语种: 中文
• DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.07.014

摘要

为解决穿层钻孔封孔难度大、瓦斯抽采效率低的问题,视煤岩体为弹塑性介质,在考虑蠕变效应下建立巷道围岩力学模型;根据Dracy定律,推导浆液流动控制方程,以渗透率变化为桥梁,构建巷道围岩变形与浆液流动的耦合模型;利用COMSOL软件解算该理论模型.数值模拟结果表明:巷道围岩塑性软化区范围由初始时刻4.69 m不断扩大,在100天时稳定于15.19 m;浆液扩展半径随注浆压力的增加而持续增大,当注浆压力高于2.8 MPa后,浆液扩展半径变化较小,逐渐趋于稳定.试验钻孔平均瓦斯体积分数为56.49％,是传统工艺下钻孔平均瓦斯体积分数的3.46倍,在抽采后期仍能维持较高的抽采水平.