基于COMSOL的顺层抽采钻孔漏气通及带压封孔技术研究

摘要

回顾了封孔效果影响因素,基于流-固耦合作用下顺层钻孔漏气通道模型,研究了钻孔周围应力及主动支护封孔技术效果,结果表明:钻孔钻进经历巷道前方"三带",应力集中带内煤体裂隙发育;随着距钻孔壁距离的增加,钻孔施工的二次扰动作用逐渐减小,钻孔卸压松动圈与巷道卸压松动圈叠加效应出现在孔周局部范围内,并共同形成钻孔漏气主要通道;无支护力作用下,抽采负压与巷道大气压在短时间内,很容易通过钻孔卸压松动圈裂隙与巷道壁的卸压裂隙连通,形成漏气通道;支护力作用下,加固了孔周煤体,愈合卸压裂隙,减小漏气通道,加大了有效抽采时间,且随着支护力的增大,这种效果更明显.进一步试验了主动支护封孔技术,与原有普通囊袋式封孔相比,主动支护封孔单孔日平均抽采浓度提高近3倍,单孔日平均抽采纯量提高近1.6倍,主动支护封孔效果好,理论分析结果得到验证.