高压水射流割缝对煤体扰动影响规律研究及应用

张其智^1,2，林柏泉^1,2，孟凡伟^1,2，沈春明^1,2

1. 中国矿业大学安全工程学院2. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

摘 要：基于高压水射流割缝层内卸压增透技术,运用ANSYS软件建立模型,模拟了高压水射流割缝后不同割缝宽度条件下煤体位移、应力的变化,根据模拟结果分析了割缝煤体受扰动影响的变化规律;同时在平煤集团十三矿进行了现场的试验和应用,并对割缝钻孔和普通钻孔进行了单孔抽采流量考察。ANSYS模拟研究表明,割缝宽度不同造成周围煤体位移和应力显著变化,割缝宽度增大煤体受扰动影响范围增大,加大了煤体裂隙扩展,提高了割缝煤体的卸压效果;经现场试验和应用,煤体进行高压水射流割缝后,割缝钻孔起始瓦斯抽采量是普通钻孔的2.5倍,且在考察时间内割缝孔的抽采流量远大于普通孔,提高了瓦斯抽采效率。

关键词：高压水射流;割缝;扰动影响;卸压;瓦斯抽采;