深部软煤层钻孔变形与产渣规律探究

"深部松软煤层钻孔孔周煤体变形产渣特征研究" 本文主要探讨了在煤矿井下高瓦斯深部松软煤层进行顺层长钻孔时遇到的技术难题，如排渣困难、成孔率低以及施工难度大。作者黄长国通过对井下软煤体进行数值模拟实验，深入研究了钻孔过程中的煤体变形破坏特征，以揭示钻孔孔周煤体的变形产渣规律。 研究发现，当深部高瓦斯软煤层的顺层长钻孔的孔周煤体应力平衡达到临界条件时，煤体会发生大规模的突然垮落。这种垮落现象对钻孔作业的安全性和效率构成严重威胁。在钻孔的变形特征方面，水平方向的最大变形位移为1.22mm，而垂直方向则达到了10.7mm，表明垂直方向的变形远大于水平方向，这可能与煤层的天然结构和钻孔造成的应力集中有关。 进一步分析孔周煤体的应力变化，可以观察到在径向方向上，煤体垂向的变形呈现出逐渐减小的趋势，且垂向变形显著大于水平变形。在水平应力分布上，钻孔周围煤体的应力分布初期会增大，随后逐渐减小，径向距离对水平应力分布的影响逐渐减弱。随着远离钻孔中心的距离增加，孔周煤体的应力分布整体下降，钻孔壁附近的煤体应力达到最大，特别是在垂直方向，应力值最高。 这些研究结果对于优化钻孔设计、提高钻孔效率、减少事故风险具有重要指导意义。在实际应用中，可以通过调整钻孔参数、采用适当的钻探技术和设备，以适应松软煤层的特性，减少孔周煤体的不稳定性，提高排渣效率，保障煤矿井下的安全施工。此外，这些研究成果也为制定更有效的瓦斯抽采策略提供了理论基础，有助于提升煤矿瓦斯防治技术水平，减少煤矿瓦斯事故的发生。 关键词: 松软煤层; 长钻孔; 钻孔变形; 产渣规律 中图分类号: TD712+.6 文献标识码:A 文章编号:1671-0959(2020)04-0092-05 该研究由黄长国完成，他目前担任贵州安和矿业科技工程股份有限公司总经理，主要专注于煤矿瓦斯防治技术的研究、技术咨询和管理工作。论文详细阐述了钻孔过程中煤体变形的细节，为解决深部软煤层钻孔问题提供了宝贵的数据和理论支持。