為了研究鉆孔變形失穩(wěn)對(duì)瓦斯抽采的影響和判定鉆孔失穩(wěn)坍塌區(qū)域,根據(jù)鉆孔內(nèi)瓦斯流動(dòng)變質(zhì)量流的特點(diǎn)及鉆孔變形情況,設(shè)計(jì)搭建了考慮鉆孔變形失穩(wěn)的瓦斯抽采試驗(yàn)系統(tǒng),測(cè)試分析了鉆孔不同變形失穩(wěn)、不同負(fù)壓情況下鉆孔負(fù)壓及流量分布規(guī)律,提出了考慮鉆孔變形的負(fù)壓損失計(jì)算方法。結(jié)果表明:①完整孔抽采負(fù)壓沿孔長(zhǎng)分布大致呈線(xiàn)性分布,其負(fù)壓損失較小,鉆孔不同部位負(fù)壓較接近,鉆孔抽采流量沿孔長(zhǎng)大致亦呈線(xiàn)性分布�？卓谪�(fù)壓越高,鉆孔抽采流量越大,鉆孔負(fù)壓損失越大,不過(guò)與孔口負(fù)壓相比仍較小,僅占2.93%～3.62%。②孔底塌孔時(shí),塌孔段負(fù)壓損失比完整段負(fù)壓損失大,由于塌孔段孔內(nèi)流量較小,其負(fù)壓損失亦不大,僅占孔口負(fù)壓的2.75%～4.03%。塌孔時(shí)總負(fù)壓損失占孔口負(fù)壓的4.68%～6.14%,比完整孔總負(fù)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�？椎姿讓�(duì)瓦斯抽采效果影響不大。③孔底堵孔時(shí),塌孔段孔內(nèi)煤體與周?chē)后w互相接觸成為連續(xù)介質(zhì),塌孔段瓦斯流動(dòng)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(shí)抽采流量相比,塌孔時(shí)鉆孔抽采流量明顯降低,直至流量降為0。堵孔對(duì)瓦斯抽采效果影響較大。④基于鉆孔負(fù)... 

【文章來(lái)源】：煤炭科學(xué)技術(shù). 2020,48(10)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

管路系統(tǒng)剖面示意

由于試驗(yàn)系統(tǒng)主要目的是測(cè)試抽采鉆孔內(nèi)負(fù)壓分布，鉆孔設(shè)計(jì)太短難以真實(shí)反映鉆孔抽采負(fù)壓分布情況，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室房間尺寸及現(xiàn)場(chǎng)抽采鉆孔長(zhǎng)度，擬將抽采負(fù)壓分布測(cè)試系統(tǒng)總長(zhǎng)度定為52 m，如圖2所示，其中鉆孔長(zhǎng)50 m (測(cè)試段長(zhǎng)46.9 m)，鉆孔直徑0.1 m，鉆孔周?chē)眉?xì)砂填充并搗實(shí)，形狀為正方形，尺寸為0.4 m×0.4 m。2 試驗(yàn)方案及結(jié)果分析

由圖3、圖4可以看出:完整孔抽采負(fù)壓沿孔長(zhǎng)分布大致呈線(xiàn)性分布，其負(fù)壓損失較小，鉆孔不同部位負(fù)壓較接近，孔內(nèi)負(fù)壓與煤層瓦斯壓力差亦較接近，鉆孔不同部位抽采瓦斯量亦基本相同，故鉆孔抽采流量沿孔長(zhǎng)亦大致呈線(xiàn)性分布�？卓谪�(fù)壓越高，鉆孔抽采流量越大，鉆孔負(fù)壓損失越大，不過(guò)與孔口負(fù)壓相比仍較小�？卓谪�(fù)壓由10.9 k Pa增至30.4k Pa時(shí)，抽采總流量由0.049 m3/s增加至0.061 m3/s，孔口孔底總負(fù)壓損失由0.32 k Pa增至1.10 k Pa，其僅占孔口負(fù)壓的2.93%～3.62%。圖4 完整孔不同抽采負(fù)壓情況下孔內(nèi)流量分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3449110