考虑流变特性的抽放钻孔应力分布和移动变形规律研究

为了研究抽放钻孔周围煤体的应力分布及移动变形规律,分析了钻孔周围煤体的力学特性,建立了考虑煤的塑性软化和扩容特性的黏弹塑性模型,得到了煤体应力、位移、孔径变化和卸压范围的表达式,对比分析了软硬煤层钻孔的应力分布及卸压效果,研究了抽放钻孔孔径变化规律,解释了软煤层钻孔抽放体积分数快速衰减的原因。研究结果表明:钻孔周围煤体具有塑性软化、扩容和流变特性,软煤层钻孔具有更好的卸压效果,蠕变变形更为剧烈,在短时间内就可能发生失稳破坏,阻塞瓦斯抽放的通道,致使瓦斯抽采体积分数迅速下降;硬煤层钻孔直径虽有缩小但仍处于稳定状态,并不发生堵孔现象,但是到井田深部由于应力增大,蠕变变形加剧,就有可能发生失稳破坏。研究成果与生产实践具有较好的一致性,可以为瓦斯抽采参数的确定提供理论指导。