煤层钻孔静态爆破致裂半径数值模拟

Numerical Simulation on Crack Radius of Coal Seam Drilling by Static Blasting

摘要: 为了研究煤层钻孔静态爆破过程中煤体的破碎范围以及确定合理的瓦斯抽采钻孔间距，通过设计实验测定了破碎材料的反应参数，并根据煤体基本参数和煤体变形的数学模型，利用COMSOL软件对煤层钻孔静态爆破对煤层的作用范围进行了数值模拟分析。研究结果表明，静态爆破使用的破碎材料产生的膨胀压力可以达到45～65 MPa，在孔径为100 mm的膨胀钻孔作用下，膨胀致裂半径达到了1.3 m，确定了该煤层抽放钻孔的合理间距。
- 静态爆破 /
- 致裂半径 /
- 钻孔间距 /
- 数值模拟 /
- 煤与瓦斯突出
Abstract: In order to study the broken scope of coal seam drilling in the process of static blasting and determine the reasonable borehole spacing of gas drainage, by the reaction parameters of the broken material measured by design experiment, and according to the basic parameters and the mathematical model of the coal deformation, we use COMSOL software to carry out numerical simulation for the broken scope of coal seam drilling. Research results show that the inflation pressure caused by the broken material can reach to 45 MPa to 65 MPa; when pore diameter is 100 mm, the radius of crack reach to 1.3 m, and the reasonable drainage borehole spacing are determined.
- static blasting /
- radius of crack /
- borehole spacing /
- numerical simulation /
- coal and gas outburst

[1]	林柏泉，李子文，翟成，等．高压脉动水力压裂卸压增透技术及应用[J]．采矿与安全工程学报，2011，28（3）：452－455.
[2]	倪红坚，王瑞和，葛洪魁．高压水射流破岩的数值模拟分析[J]．岩石力学与工程学报，2004，23（4）：550.
[3]	李会双．低透型煤层瓦斯抽采技术[J]．煤，2015，24（1）：40－50.
[4]	李忠辉，宋晓艳，王恩元．石门揭煤静态爆破致裂煤层增透可行性研究[J]．采矿与安全工程学报，2011，28（1）：86－89.
[5]	岳中文，杨仁树，郭义先，等．静态破碎剂作用下裂纹扩展行为的动态分析[J]．中国矿业，2010，19（7）：71.
[6]	翟成，武世亮，汤宗情，等．基于静态爆破的煤层致裂增透技术研究[J]．煤炭科学技术，2015，43（5）：54.
[7]	游宝坤．静态爆破技术[Ｍ]．北京：中国建材工业出版社，2008.
[8]	王建鹏．静态破碎剂破岩机理研究[J]．中国矿业，2008，17（11）：90－92.
[9]	黄辉．静态破碎法在高瓦斯矿井巷道端头顶板控制垮落中的应用研究[D]．太原：太原理工大学，2014.
[10]	刘蓟南．铁新矿掘进巷道煤层瓦斯流动规律数值模拟研究[D]．阜新：辽宁工程技术大学，2012．

1.	刘华博，孟凡净，花少震，王浩. 近距离不规则采空区下综放煤巷分区控制研究. 煤矿安全. 2023(02): 113-120 . 本站查看
2.	赵云飞. 上覆遗留煤柱下开采矿压规律及控制技术研究. 中国煤炭. 2023(S2): 233-239 . 百度学术
3.	周波，张旺，周泽，李克城. 近距离采空区下煤层开采矿压显现特征研究. 煤矿安全. 2021(10): 217-223 . 本站查看