第42卷第03期2023年03月煤炭技术CoalTechnologyVol.42No.03Mar.2023doi:10.13301/j.cnki.ct.2023.03.0310引言我国煤层开采地质条件复杂，随着开采水平延深，原始煤层瓦斯含量和压力逐步加大，同时高产高效开采导致矿井瓦斯涌出也显著增加，严重制约高瓦斯矿井安全高效开采。钻孔瓦斯抽采是解决煤矿瓦斯灾害的主要手段，提高瓦斯抽采效果的途径主要有2种：①提高煤层透气性；②加快煤层瓦斯流动。为了安全高效地抽采瓦斯，国内外学者对煤层瓦斯运移规律进行了相应的研究。梁冰等考虑温度场作用下瓦斯渗流对煤体本构关系的影响，提出了煤与瓦斯耦合作用的数学模型；刘厅等构建了“瓦斯-空气”二元气体系统“应力-损伤-扩散-渗流”多场耦合模型，揭示了瓦斯抽采过程中钻孔周围瓦斯及空气流场的时空演化规律；尹光志等利用含瓦斯煤岩的孔隙率和渗透率的动态模型，建立含瓦斯煤岩固气耦合模型；王兆丰等根据达西定律及质量守恒定律，揭示煤层裂隙瓦斯流动规律。*国家自然科学基金面上项目（51974303）基于煤体塑性变形的瓦斯抽采钻孔参数优化研究*窦成义1，李庆钊2，马旭2（1.陕西彬长大佛寺矿业有限公司，陕西咸阳712000；2.中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116）摘要：为提高顺层钻孔抽采瓦斯的效率,以大佛寺40204工作面顺层钻孔抽采工程为背景,开展了瓦斯抽采钻孔参数优化研究。通过数值方法，建立了基于煤体塑性变形的流固耦合瓦斯抽采模型，研究了钻孔孔径、钻孔间距对煤层瓦斯抽采的影响，优化了钻孔布置。结果表明，增大钻孔孔径将使煤岩塑性破坏加重,孔径φ153mm钻孔的塑性破坏区面积为φ93mm钻孔塑性破坏区的3.7倍，其有助于煤岩渗透率的增加，加快抽采煤层瓦斯压力的降低；减小钻孔间距有助于塑性破坏区域的扩展，随钻孔数量增加，间距1.5m的塑性破坏区面积是间距3m时的4.2倍，缩短间距可使相邻钻孔间煤岩渗透率整体提升，有助于瓦斯抽采。通过优化孔径及孔间距，以抽采后煤层残余瓦斯压力为指标，确定适合该矿的合理钻孔布置方案为孔径φ113mm，钻孔间距2m。关键词：瓦斯抽采；塑性破坏；钻孔参数；瓦斯压力；渗透率中图分类号：TD712文献标志码：A文章编号：1008－8725（2023）03－167－06ResearchonOptimizationofDrillingParametersforGasDrainageBasedonPlasticDeformationofCoalSeamDOUChengyi1，LIQingzhao2，MAXu2（1.ShaanxiBinchangDafosiMiningCo.,Ltd.,Xianyang712000,China;2.SchoolofSafetyEngineering,ChinaUniversityofM...
