深部围岩瓦斯抽采钻孔稳定性分析与成孔技术

"深部围岩遇弱结构瓦斯抽采钻孔失稳分析与成孔方法" 在煤炭开采过程中，瓦斯抽采钻孔的稳定性是确保安全生产的关键环节。本文主要探讨了在深部围岩中遇到弱结构岩层时，钻孔失稳的问题以及相应的成孔控制策略。针对煤岩长钻孔在通过泥岩、构造带和软煤层时所面临的成孔困难，研究者通过现场实测的煤岩力学参数，运用大变形FLAC3D软件进行计算机数值模拟，对丁集煤矿-910米水平11-2回风平巷的抽采钻孔进行了深入研究。 研究发现，钻孔的应力场、位移场和塑性破坏区的变化规律对钻孔稳定性有直接影响。当侧压系数不等于1时，钻孔的二次应力分布、塑性区和径向位移将不再呈现均匀的圆环状分布。具体表现为钻孔顶部和底部的孔壁位移量大约是两侧孔壁位移量的两倍。随着岩体侧压系数的增加，钻孔围岩的应力集中程度提升，径向位移增大，导致塑性区半径扩大，进而降低了钻孔的稳定性。 进一步的研究表明，钻孔围岩强度强化区的范围对钻孔稳定性有积极影响。当这个范围增加时，二次应力的影响范围减小，塑性区半径减小，孔壁径向位移也随之减小，从而使钻孔更容易达到稳定平衡状态。基于这一理论，研究人员提出了注浆固化成孔的新方法，成功地对丁集煤矿1412(1)工作面巷道抽采钻孔围岩的弱结构破坏失稳进行了有效控制，并通过实际工程案例验证了其有效性。 该研究对于深部矿井瓦斯抽采钻孔的施工提供了重要的理论依据和技术支持，有助于提高钻孔施工的安全性和效率，减少因钻孔失稳造成的事故风险，保障煤炭开采过程中的安全作业环境。同时，注浆固化成孔技术的应用也为解决类似地质条件下钻孔稳定性问题提供了新的解决方案。