瓦斯抽采鉆孔失效的主要原因是鉆孔漏風(fēng),由于鉆孔的密封性不佳,在鉆孔孔口位置賦予的抽采負(fù)壓沒有被用來(lái)引導(dǎo)煤層中的瓦斯流動(dòng),而是被消耗在封孔段孔內(nèi)外空氣流動(dòng)上,文章主要針對(duì)幾種鉆孔的漏風(fēng)形式對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要的研究分析,以初步揭示礦井瓦斯抽采鉆孔的失效機(jī)制。 

【文章來(lái)源】：冶金與材料. 2020,40(06)

【文章頁(yè)數(shù)】：2 頁(yè)

【部分圖文】：

鉆孔軸向和徑向應(yīng)力分布示意圖

巷道的掘進(jìn)過程停止后，經(jīng)過一定時(shí)間的應(yīng)力轉(zhuǎn)移后達(dá)到一種相對(duì)穩(wěn)的狀態(tài)，最終煤體按照應(yīng)力狀態(tài)的不同可分為四個(gè)區(qū)域：Ⅰ應(yīng)力降低區(qū)，一般又稱為卸壓區(qū)，由于煤巖體被采出，原本由其承受的支撐應(yīng)力被轉(zhuǎn)移至煤壁或巖壁與空氣相交的界面附近，使得煤巖壁位置所承受的應(yīng)力大大超過自身的強(qiáng)度極限，引起煤巖壁的屈服和破壞，從而產(chǎn)生大量的宏觀裂隙和微觀裂隙，不同的裂隙之間互相溝通或連接，該區(qū)域煤巖體的大幅度的增加，假如對(duì)該區(qū)域的封堵情況不理想，容易成為鉆孔瓦斯抽采的主要漏風(fēng)通道；域峰后應(yīng)力升高區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)，雖然沒有發(fā)生煤巖壁的大規(guī)模破壞，但其承受的各種支撐應(yīng)力超過了自身的強(qiáng)度極限，進(jìn)而引發(fā)煤巖體發(fā)生塑性破壞，從而產(chǎn)生大量的微觀裂隙，所以該區(qū)域的煤層透氣性也很高，假如對(duì)該區(qū)域的封堵情況不理想，同樣也可以成為鉆孔瓦斯抽采的主要漏風(fēng)通道；Ⅲ峰前應(yīng)力升高區(qū)，該區(qū)域煤巖體所承受的應(yīng)力雖然沒有大于其強(qiáng)度極限而引起破壞，但是比初始應(yīng)力有所增加，也會(huì)產(chǎn)生發(fā)育程度較低的煤巖體內(nèi)部裂隙，假如對(duì)該區(qū)域的封堵情況不理想，有可能成為鉆孔瓦斯抽采的漏風(fēng)通道；Ⅳ原巖應(yīng)力區(qū)，由于其距離煤壁或巖壁與空氣相交的界面較遠(yuǎn)，采掘活動(dòng)引起的應(yīng)力轉(zhuǎn)移對(duì)其沒有影響，因此其煤巖體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)以及瓦斯賦存幾乎不變，內(nèi)部裂隙沒有因采掘活動(dòng)而發(fā)育，一般不會(huì)成為鉆孔瓦斯抽采的漏風(fēng)通道。(2）鉆孔圍巖漏氣圈。鉆孔在打鉆施工的過程中，由于鉆機(jī)鉆進(jìn)對(duì)鉆孔周圍的擠壓和振動(dòng)作用，使得鉆孔周圍煤巖體的應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了重新分布，與巷道施工時(shí)對(duì)煤巖體的影響一樣，距離鉆孔孔壁很近的煤巖壁，一旦其承受的應(yīng)力大大超過自身的強(qiáng)度極限，就會(huì)引起煤巖壁的屈服和破壞，形成沿鉆孔徑向的破碎區(qū)，從而產(chǎn)生大量的宏觀裂隙和微觀裂隙，形成圍繞鉆孔一周的裂隙場(chǎng)，假如對(duì)該區(qū)域的封堵情況不理想，容易成為鉆孔瓦斯抽采的主要漏風(fēng)通道；距離鉆孔孔壁較近的煤巖壁，一旦其承受的應(yīng)力超過自身的強(qiáng)度極限，就會(huì)引起煤巖壁的塑性破壞，形成沿鉆孔徑向的塑性區(qū)，從而產(chǎn)生大量的微觀裂隙，假如對(duì)該區(qū)域的封堵情況不理想，有可能成為鉆孔瓦斯抽采的主要漏風(fēng)通道；另外，距離鉆孔孔壁較遠(yuǎn)的煤巖壁，由于其承受的應(yīng)力比初始應(yīng)力有所增加，也會(huì)產(chǎn)生發(fā)育程度較低的煤巖體內(nèi)部裂隙，假如對(duì)該區(qū)域的封堵情況不理想，有可能成為鉆孔瓦斯抽采的漏風(fēng)通道，瓦斯抽采必須對(duì)這些通道隔離。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3559582