优化本煤层瓦斯抽采钻孔密封深度研究

本文主要探讨了在煤炭开采中，针对本煤层瓦斯抽采钻孔的合理密封深度确定问题。随着煤矿开采对安全生产的要求不断提高，有效封孔是保证瓦斯抽采效率和防止瓦斯事故的关键环节。作者提出了一种综合判定方法，该方法首先基于理论分析，研究了钻孔周围煤体的应力分布和可能的破坏模式，这涉及到岩体力学的基本原理，包括岩石的力学性质、应力-应变关系以及煤层的稳定性分析。 研究过程中，利用ZKXG30K矿用钻孔窥视仪这一先进的工具，对抽采钻孔内部结构进行了直观观察，获取了第一手的钻孔内部状况数据，这对于理解和评估钻孔的密封性能至关重要。接着，通过数值模拟法和现场钻屑法的实测结果，进一步精细化地确定了瓦斯抽采钻孔的理想密封深度。数值模拟通常涉及计算流体动力学(CFD)模型，用于预测气体在不同深度下的流动特性，而现场钻屑法则是通过对钻孔壁产生的碎屑进行分析，推测煤层完整性及渗透性。 结合五阳矿53105工作面的实际试验应用，经过一系列验证和优化，最终确定了一个较为理想的钻孔密封深度为14米。这个深度的确定并非孤立的，而是考虑了诸多因素，如煤层特性、瓦斯压力、开采条件等，确保了在满足抽采效果的同时，最大限度地减少了气体泄漏的风险。 这项研究成果对于煤矿行业的实践具有重要意义，它提供了一种科学的方法论，有助于提高本煤层瓦斯抽采的效率和安全性，从而减少瓦斯灾害的发生，保障矿工生命安全，并且符合国家自然科学基金的支持项目目标，推动了煤炭开采技术的科技进步。整个研究过程严谨且实用，对提升我国煤矿开采技术管理水平具有积极的指导作用。