仰斜钻孔倾角对顶板含水层疏放水影响的数值模拟研究

马亚杰; 刘莉; 李悦; 郭世达; 翟俊杰

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.06.004

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 41 ›› Issue (06) : 32 -39. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.06.004

仰斜钻孔倾角对顶板含水层疏放水影响的数值模拟研究

马亚杰, 刘莉, 李悦, 郭世达, 翟俊杰

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摘要

钻孔疏放水是防治煤层顶板水害普遍采用的方法，在特定的含水层条件下，钻孔疏水量与疏水降压效率均受结构参数的密切影响，倾角是重要参数之一。针对不同倾角对仰斜钻孔疏放水量与降压效果的影响，建立均质各向同性水平含水层疏水模型，研究倾角为10°、20°、30°、40°及90°的仰斜钻孔边界设置，模拟定流量与定水头情况下的钻孔疏水量特点。研究发现：定流量疏水条件下，疏水钻孔缓倾斜到陡倾斜过程中，水位降落漏斗由底部平坦、影响面积大的椭圆形变为底部尖锐、影响面积小的渐圆形；定水头疏水条件下，钻孔疏水量随倾角增加锐减。含水层水平时倾角缓的钻孔更利于大面积水位降低及长期保持大水量疏放水。