磨料水射流煤层钻孔割缝增透促抽数值模拟研究

时歌声, 毋未杰, 杨念召, 李博涛, 徐向宇, 刘喜辉

doi:10.13301/j.cnki.ct.2026.09.029

煤炭技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (9) : 158 -165. DOI: 10.13301/j.cnki.ct.2026.09.029

磨料水射流煤层钻孔割缝增透促抽数值模拟研究

时歌声, 毋未杰, 杨念召, 李博涛, 徐向宇, 刘喜辉

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

磨料水射流割缝技术已被广泛应用于煤层卸压增透。为探究磨料水射流割缝钻孔间距、抽采时间及抽采负压对瓦斯抽采效果的影响，利用COMSOL数值模拟软件，基于河南某矿井工作面煤体实测参数，建立二维煤层钻孔瓦斯预抽模型，分析了不同条件下的瓦斯抽采效果，结合工作面煤层倾角、钻孔角度及割缝参数，进一步研究了大规模磨料水射流煤层割缝钻孔组的瓦斯抽采规律。结果表明，钻孔间距、抽采时间和抽采负压对瓦斯抽采效果的促进作用均呈现先增大后趋缓甚至减小的变化趋势，钻孔间距6 m、抽采时间90 d、抽采负压40 kPa条件下的瓦斯抽采效果最好。磨料水射流割缝形成的网状裂隙系统，能够有效增强煤体渗透性，在多钻孔协同抽采作用下实现煤层瓦斯高效抽采。研究结果有望为深部低渗煤层增透作业提供参考。