中国安全生产科学技术2021，Vol.17Issue(1) ：25-30.DOI:10.11731/j.issn.1673-193x.2021.01.004

基于瓦斯抽采效果的钻孔塑性区范围优化及应用

Optimization on plastic zone scope of borehole based on gas extraction effect and its application

谷旺鑫 鲁义 施式亮 吴宽 尹红球 黄立新 彭绍明
中国安全生产科学技术2021，Vol.17Issue(1) ：25-30.DOI:10.11731/j.issn.1673-193x.2021.01.004
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基于瓦斯抽采效果的钻孔塑性区范围优化及应用

Optimization on plastic zone scope of borehole based on gas extraction effect and its application

谷旺鑫 1鲁义 2施式亮 1吴宽 2尹红球 3黄立新 3彭绍明3
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作者信息

  • 1. 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭411201
  • 2. 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭411201;湖南科技大学 南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室,湖南 湘潭411201
  • 3. 湖南省煤业集团有限公司嘉禾矿业有限公司,湖南 嘉禾424500
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摘要

为获得最佳瓦斯抽采效果,研究不同钻孔孔径与塑性区范围及抽采效果之间关系,基于弹塑性理论,采用Comsol软件模拟嘉禾矿2254底板巷上穿层钻孔周围煤体塑性区范围分布,修正塑性区半径理论推导公式,得到抽采钻孔混合流量、纯流量和浓度,分析钻孔周围煤体不同塑性区范围下瓦斯抽采效果.结果表明:钻孔孔径越大,塑性区范围越大,抽采钻孔卸压范围越大;若不考虑其他因素,钻孔孔径越大,瓦斯抽采效果越好;通过对比塑性区半径模拟值与计算值,修正塑性区半径公式,该公式适用于浦溪煤矿;随钻孔塑性区范围增加,钻孔瓦斯抽采流量逐渐增加,但瓦斯流量相对钻孔塑性区半径差变化率先增大后减小.研究结果可为提高矿井瓦斯抽采效果提供理论参考.

关键词

穿层钻孔/Comsol/塑性区/修正/抽采效果

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基金项目

国家自然科学基金(51974119)

国家自然科学基金(51974120)

国家自然科学基金(51774135)

湖湘青年英才项目(2020RC3047)

湖南省教育厅优秀青年项目(20B230)

湖南省自然科学基金(2020JJ4023)

湖南省研究生科研创新项目(CX2018B657)

南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室开放基金(E21825)

出版年

2021
中国安全生产科学技术
中国安全生产科学研究院

中国安全生产科学技术

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.119
ISSN：1673-193X
被引量6
参考文献量15
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