作者：張學博, 王文元, 沈帥帥
單位：煤炭安全生產河南省協同創新中心, 河南省瓦斯地質與瓦斯治理重點試驗室—省部共建國家重點試驗室培育基地, 河南理工大學安全科學與工程學院
摘要:為了研究鉆孔變形失穩對瓦斯抽采的影響和判定鉆孔失穩坍塌區域，根據鉆孔內瓦斯流動變質量流的特點及鉆孔變形情況，設計搭建了考慮鉆孔變形失穩的瓦斯抽采試驗系統，測試分析了鉆孔不同變形失穩、不同負壓情況下鉆孔負壓及流量分布規律，提出了考慮鉆孔變形的負壓損失計算方法。結果表明：①完整孔抽采負壓沿孔長分布大致呈線性分布，其負壓損失較小，鉆孔不同部位負壓較接近，鉆孔抽采流量沿孔長大致亦呈線性分布。孔口負壓越高，鉆孔抽采流量越大，鉆孔負壓損失越大，不過與孔口負壓相比仍較小，僅占2.93%～3.62%。②孔底塌孔時，塌孔段負壓損失比完整段負壓損失大，由于塌孔段孔內流量較小，其負壓損失亦不大，僅占孔口負壓的2.75%～4.03%。塌孔時總負壓損失占孔口負壓的4.68%～6.14%，比完整孔總負壓損失有所增加，其抽采總流量比完整孔抽采總流量略有降低。孔底塌孔對瓦斯抽采效果影響不大。③孔底堵孔時，塌孔段孔內煤體與周圍煤體互相接觸成為連續介質，塌孔段瓦斯流動變成了滲流，其抽采壓力變成了煤層瓦斯壓力，與完整孔和堵孔時抽采流量相比，塌孔時鉆孔抽采流量明顯降低，直至流量降為0。堵孔對瓦斯抽采效果影響較大。④基于鉆孔負壓損失計算理論、鉆孔不同變形失穩情況下負壓分布及流量分布試驗結果，提出了考慮鉆孔變形的抽采鉆孔負壓損失計算方法，并對其進行了驗證。研究結果可以為鉆孔失穩坍塌區域判定及鉆孔失穩坍塌的精確防護提供理論基礎。
關鍵詞：鉆孔變形, 抽采鉆孔,負壓分布,流量分布
作者簡介：張學博（1981—），男，河南民權人，副教授，碩士生導師，博士。
專題來源中國煤炭行業知識服務平臺：http://www.chinacaj.net/i,3,12120,0.html
