水力冲孔孔洞形态特征及瓦斯抽采参数优化

作     者：刘晓 荆天祥 宣德全 胡世雄 李勇 徐森 LIU Xiao;JING Tianxiang;XUAN Dequan;HU Shixiong;LI Yong;XU Sen

作者机构：河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心河南焦作454000 河南大有能源有限公司河南义马472300 陕西长武亭南煤业有限责任公司陕西咸阳713602 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51804100) 2015年河南省科技攻关资助项目(152102310095) 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2023年第54卷第4期

页      码：22-28页

摘      要：目前,钻孔设计及评价时,多将水力冲孔孔洞形态等效为圆柱体,并以此作为确定有效抽采半径的重要依据之一。而孔洞形态受多因素的共同作用,故将其等效为圆柱体的科学性有待商榷。采用煤岩散体重力、摩擦力、水作用力、地应力等因素,引入并联立Bergmark-Roos方程与PKN模型,建立了描述孔洞形态的BR-PKN方程,并采用MATLAB再现了孔洞形态;为验证其准确性,在现场利用YZD18.5测井仪进行数据采集及分析,展绘了孔洞断面;利用COMSOL对等效类椭球体孔洞与圆柱体孔洞进行了模拟。结果表明:MATLAB展绘的孔洞形态为三轴均不相同的类椭球体;绘制的孔洞形态与MATLAB中的基本一致;类椭球体孔洞与圆柱体孔洞相比抽采半径、解吸表面积、有效抽采体积依次为93%、80%、117%,为钻孔布置提供了依据。

主 题 词：水力冲孔 孔洞形态 孔洞参数 卸压范围 钻孔布置 

学科分类：0819[工学-海洋工程类] 081903[081903] 08[工学] 

D　O　I：10.13347/j.cnki.mkaq.2023.04.004

馆 藏 号：203121146...