煤层瓦斯抽采钻孔裂隙发育特征数值模拟研究

强拓; 张青松; 苏朝阳

doi:10.13301/j.cnki.ct.2026.05.022

煤炭技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (5) : 129 -138. DOI: 10.13301/j.cnki.ct.2026.05.022

煤层瓦斯抽采钻孔裂隙发育特征数值模拟研究

强拓, 张青松, 苏朝阳

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摘要

为定量分析煤层瓦斯抽采钻孔的稳定性及裂隙发育特征，基于PFC2D数值模拟软件，通过实验-模拟对比，标定了准确反映煤体破裂行为的微观参数，建立了瓦斯抽采钻孔数值模型，系统研究地应力（σ）、侧压系数（λ）及钻孔直径（d）对孔周裂隙发育的影响。结果表明：σ>20 MPa时，裂隙数量呈指数增长；λ=1.0为裂隙发育方向分界点，λ<1.0时，水平方向优势发育，λ>1.0时，转向竖直方向，λ=1.5为失稳临界阈值；d=153 mm为临界孔径，d≥153 mm时，孔周裂隙数量激增至1 041条，影响半径相比d=113 mm钻孔大1.4倍。研究结果可为瓦斯抽采钻孔稳定性评估、孔径选择及封孔工艺优化提供理论依据。