河南省基础与前沿技术研究计划项目(132300410120)
- 作品数：6 被引量：83H指数：4
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- 煤层钻孔孔壁瓦斯动态涌出规律的实验研究
- 2014年
- 为深入探讨煤层钻孔孔壁瓦斯涌出特征,通过孔壁瓦斯流量模拟测试及曲线拟合分析,获取了孔壁瓦斯静态、动态涌出规律。研究表明:由于"死空间"的阻碍作用,在孔壁瓦斯涌出瞬间,其静态瓦斯流量达到最大,此后随孔壁暴露时间的增加逐渐衰减至0;在煤层钻孔钻进过程中,孔壁动态瓦斯流量随钻进时间的延长而逐渐增大,停止钻进后将逐渐衰减至0。
- 韩颖张飞燕
- 关键词：孔壁瓦斯流量模拟测试
- 煤层钻孔孔壁稳定性分析被引量：22
- 2014年
- 为深入探讨高瓦斯松软煤层、软硬复合煤层和突出煤层钻孔孔壁失稳问题,从而为钻孔成孔工艺提供参考与借鉴、提高部分高瓦斯和突出矿井的瓦斯治理效果,分析钻孔所处应力环境、煤体结构、孔隙压力、钻进速度等因素对孔壁稳定性影响。基于H-B准则、地质强度指标(GSI)与岩石断裂力学理论,建立Ⅰ类煤层钻孔孔壁失稳的力学判据,探讨Ⅱ-Ⅳ类煤层钻孔孔壁失稳的力学条件,并分析钻孔周围"三带(区)"内孔壁稳定性。研究表明:H-B准则可作为破坏准则来判定Ⅰ类煤层钻孔孔壁是否发生失稳破坏;而Ⅱ-Ⅳ类煤层钻孔孔壁需同时满足3个条件,即煤体发生强度破坏、裂纹在应力作用下逐步扩展和裂纹在瓦斯压力作用下继续扩展直至相互贯通,才会发生失稳破坏;此外,卸压带易垮孔,峰后应力集中带易喷孔、顶钻,峰前应力集中带的孔壁失稳破坏的概率较低。
- 韩颖张飞燕杨志龙
- 关键词：煤层钻孔孔壁稳定性
- 煤层钻孔失稳机理研究进展被引量：15
- 2014年
- 高瓦斯松软煤层、软硬复合煤层和突出煤层深孔钻进是公认的世界性难题,已成为制约部分高瓦斯和突出矿井瓦斯治理效果的瓶颈。尽管众多研究者在钻孔施工装备及工艺的改进方面开展了大量卓有成效的工作,但因煤层钻孔失稳机理尚未完全揭示,钻孔成孔工艺缺乏理论支撑,上述难题至今仍未破解。从煤体结构判识及分类、含流体煤力学特性、失稳机理三方面入手,系统介绍了煤层钻孔失稳机理的研究进展,探讨了该领域亟待解决的问题;最后指出,含流体煤卸载过程中,煤层钻孔在流-固-应力耦合作用下的失稳破坏机制研究,是破解煤层深孔钻进难题的重点方向之一。
- 韩颖张飞燕
- 关键词：煤层钻孔失稳煤体结构
- 基于灰关联分析的顺层钻孔瓦斯抽采有效半径主控因素研究被引量：21
- 2015年
- 基于顺层抽采钻孔固气耦合模型,采用COMSOL对钻孔直径、煤层物性参数及抽采参数三类因素进行了模拟分析,并运用灰关联分析方法确定了顺层钻孔瓦斯抽采有效半径的主控因素。研究表明:煤层初始瓦斯压力与煤体初始渗透率为有效半径的主控因素,抽采时间次之,钻孔直径与有效抽采负压的变化对有效半径的影响甚微;提高瓦斯抽采有效半径的首要任务是通过技术手段卸压、增透,其次要把握合理的预抽时间。
- 韩颖张飞燕程虹铭
- 关键词：顺层钻孔瓦斯抽采主控因素灰关联分析
- 基于D-P准则的巷道围岩稳定性分析被引量：3
- 2014年
- 基于以D-P准则为屈服函数建立的弹塑性本构模型,利用有限元数值模拟软件COMSOL Multiphysics对巷道围岩的稳定性进行了数值模拟,分析了巷道围岩的应力、位移分布情况,对比了以Mohr-Coulomb准则和D-P准则为屈服函数时巷道围岩的塑性区分布,探讨了巷道围岩的失稳破坏形式。研究表明,以Mohr-Coulomb准则为屈服函数时可能会低估巷道围岩塑性区分布范围;巷道两帮首先发生拉伸破坏,随后发生剪切破坏,最终形成X状共轭剪切破坏。
- 韩颖张飞燕杨志龙
- 关键词：巷道围岩稳定性D-P准则MOHR-COULOMB准则
- 低渗煤层高压水射流割缝增透技术试验研究被引量：25
- 2014年
- 霍尔辛赫煤矿为高瓦斯矿井，3号煤层为较难抽放煤层，如何有效增加3号煤层透气性、提高瓦斯抽采效果，成为矿方亟需解决的问题。为此，采用自主研发的瓦斯抽采孔水力作业机，开展了低渗煤层高压水射流割缝增透抽采瓦斯技术试验研究。研究表明：经高压水射流割缝后，瓦斯抽采钻孔的平均抽采浓度增加3．87～9．31倍，平均抽采纯量增加2．67～7．33倍，增透效果显著；割缝钻孔出煤量为2．3～3．4 t，使钻孔周围煤体地应力得以有效释放，这也正是瓦斯抽采效果显著提高的主要原因。
- 韩颖宋德尚
- 关键词：高压水射流增透瓦斯抽采
