天池煤矿松动圈范围测定与钻孔始封深度优化

摘要

煤巷松动圈测定是确定瓦斯抽采钻孔初始封孔深度、确保封孔质量的关键。针对天池煤矿瓦斯浓度高的情况，采用数值模拟和现场实测相结合的方法，系统分析了煤巷松动圈的分布特征及影响因素。首先，采集现场样品测得煤岩力学参数，采用COMSOL Multiphysics模拟软件建立煤巷数值模型，模拟煤巷开挖后的应力变化和塑性区分布；然后，利用钻屑量法综合数值模拟与现场测试的结果，确定试验工作面的煤巷松动圈范围；最后，分析巷道断面大小和埋深对松动圈范围影响特征，并确定合理封孔深度。结果表明：巷道围岩塑性区呈蝶形分布，该试验工作面的煤巷松动圈范围为8 m;巷道断面半径从2.6 m增至3.6 m时，松动圈范围扩大近一倍；巷道埋深从400 m增至700 m时，松动圈范围由5 m扩展至12 m。研究结果为高瓦斯矿井的封孔深度设计提供了理论依据和实践参考。

关键词

煤巷松动圈 / 瓦斯抽采 / 钻屑量 / 钻孔封孔 / 瓦斯防治