為了提高礦井瓦斯抽采鉆孔的抽采效果,本文通過Comsol Multiphysic軟件模擬了巷道圍巖的應(yīng)力分布,確定了浦溪礦井2254底板巷穿層鉆孔的封孔段位置,并在2254底板巷進(jìn)行了現(xiàn)場試驗。結(jié)果表明:2254底板巷穿層鉆孔的起始封孔位置在垂直方向上的投影高度為11m時,既能保證抽采效果,又能節(jié)約施工成本。 

【文章來源】：山東煤炭科技. 2020,(08)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

物理模型

底板巷道在開挖過程中打破了原先的原巖應(yīng)力平衡狀態(tài),發(fā)生應(yīng)力轉(zhuǎn)移變化,由巷道壁向深部巖體依次形成卸壓區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)和原巖應(yīng)力區(qū)。若在卸壓區(qū)內(nèi)進(jìn)行封孔操作,由于大量裂隙的存在會使得封孔質(zhì)量不佳。因此為了提高封孔質(zhì)量,減小地應(yīng)力對圍巖的影響,封孔段必須越過卸壓區(qū),布置在巷道垂直方向上的應(yīng)力集中區(qū)或原始應(yīng)力區(qū)內(nèi)[5]。由圖2所示的應(yīng)力分布云圖可以看出,巷道周邊的圍巖應(yīng)力基本對稱分布,巷道周圍水平方向上的應(yīng)力大于原始應(yīng)力,而垂直方向上的應(yīng)力低于原始應(yīng)力,即底板巷左右兩側(cè)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,巷道垂直方向上出現(xiàn)應(yīng)力卸壓現(xiàn)象。為更好地研究穿層鉆孔周邊巖體應(yīng)力的變化情況,在模型中巷頂中部及偏右的方向上布置四組應(yīng)力監(jiān)測點,布置方式為每3m設(shè)置一個監(jiān)測點。四組監(jiān)測點分別是:(1)巷道中點;(2)巷道中點偏右0.5m;(3)巷道中點偏右1.0m;(4)巷道中點偏右1.3m。

由圖2所示的應(yīng)力分布云圖可以看出,巷道周邊的圍巖應(yīng)力基本對稱分布,巷道周圍水平方向上的應(yīng)力大于原始應(yīng)力,而垂直方向上的應(yīng)力低于原始應(yīng)力,即底板巷左右兩側(cè)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,巷道垂直方向上出現(xiàn)應(yīng)力卸壓現(xiàn)象。為更好地研究穿層鉆孔周邊巖體應(yīng)力的變化情況,在模型中巷頂中部及偏右的方向上布置四組應(yīng)力監(jiān)測點,布置方式為每3m設(shè)置一個監(jiān)測點。四組監(jiān)測點分別是:(1)巷道中點;(2)巷道中點偏右0.5m;(3)巷道中點偏右1.0m;(4)巷道中點偏右1.3m。如圖3所示,縱坐標(biāo)表示監(jiān)測點的應(yīng)力與監(jiān)測點原巖應(yīng)力的比值。由曲線可以得知:四條曲線在距離巷頂6m時,開始接近;距離巷頂9m時基本重合;當(dāng)距離巷頂18m時,應(yīng)力比值逼近1:1,此時巖層中底板巷巷頂?shù)膽?yīng)力基本等同于原巖應(yīng)力。由曲線的走向可基本確定距離巷頂9～21m時為原巖應(yīng)力區(qū)或接近原巖應(yīng)力區(qū)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于圍巖應(yīng)力-裂隙特征的封孔深度優(yōu)化研究[J]. 劉曉剛.  煤礦安全. 2018(05)
[2]底抽巷穿層鉆孔封孔深度與布孔間距優(yōu)化研究[J]. 程志恒.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2017(02)
[3]單一松軟強突出煤層瓦斯抽采技術(shù)[J]. 侯少杰,程遠(yuǎn)平,王海鋒,沐俊衛(wèi),尚政杰.  煤礦安全. 2010(02)



本文編號：3347091