作者：張學博, 王文元, 沈帥帥

單位：煤炭安全生產河南省協(xié)同創(chuàng)新中心, 河南省瓦斯地質與瓦斯治理重點試驗室—省部共建國家重點試驗室培育基地, 河南理工大學安全科學與工程學院

摘要:為了研究鉆孔變形失穩(wěn)對瓦斯抽采的影響和判定鉆孔失穩(wěn)坍塌區(qū)域，根據鉆孔內瓦斯流動變質量流的特點及鉆孔變形情況，設計搭建了考慮鉆孔變形失穩(wěn)的瓦斯抽采試驗系統(tǒng)，測試分析了鉆孔不同變形失穩(wěn)、不同負壓情況下鉆孔負壓及流量分布規(guī)律，提出了考慮鉆孔變形的負壓損失計算方法。結果表明：①完整孔抽采負壓沿孔長分布大致呈線性分布，其負壓損失較小，鉆孔不同部位負壓較接近，鉆孔抽采流量沿孔長大致亦呈線性分布。孔口負壓越高，鉆孔抽采流量越大，鉆孔負壓損失越大，不過與孔口負壓相比仍較小，僅占2.93%～3.62%。②孔底塌孔時，塌孔段負壓損失比完整段負壓損失大，由于塌孔段孔內流量較小，其負壓損失亦不大，僅占孔口負壓的2.75%～4.03%。塌孔時總負壓損失占孔口負壓的4.68%～6.14%，比完整孔總負壓損失有所增加，其抽采總流量比完整孔抽采總流量略有降低。孔底塌孔對瓦斯抽采效果影響不大。③孔底堵孔時，塌孔段孔內煤體與周圍煤體互相接觸成為連續(xù)介質，塌孔段瓦斯流動變成了滲流，其抽采壓力變成了煤層瓦斯壓力，與完整孔和堵孔時抽采流量相比，塌孔時鉆孔抽采流量明顯降低，直至流量降為0。堵孔對瓦斯抽采效果影響較大。④基于鉆孔負壓損失計算理論、鉆孔不同變形失穩(wěn)情況下負壓分布及流量分布試驗結果，提出了考慮鉆孔變形的抽采鉆孔負壓損失計算方法，并對其進行了驗證。研究結果可以為鉆孔失穩(wěn)坍塌區(qū)域判定及鉆孔失穩(wěn)坍塌的精確防護提供理論基礎。

關鍵詞：鉆孔變形, 抽采鉆孔,負壓分布,流量分布

作者簡介：張學博（1981—），男，河南民權人，副教授，碩士生導師，博士。

論文附件：鉆孔變形失穩(wěn)條件下抽采負壓及流量分布規(guī)律試驗研究

專題來源中國煤炭行業(yè)知識服務平臺：http://www.chinacaj.net/i,3,12120,0.html