松软突出煤层钻进钻孔堵塞力学特征

基于粉体力学理论,建立瓦斯抽采钻孔堵塞段力学模型,推导疏通压力p与堵塞段长度L关系方程。着重分析了侧压系数k、钻孔倾角θ对钻孔堵塞的影响规律。结果表明,侧压系数k增长致使钻孔堵塞段摩擦阻力增大,软煤层钻进钻屑颗粒硬度低、直径小,堵塞段内摩擦角小,其侧压系数较大,钻孔堵塞段疏通更为困难;施工仰孔,伴随倾角增大,疏通压力迅速降低,存在θU,对应疏通压力为0,当θ＞θU时,堵塞段在自重作用下疏通;施工俯孔,存在θD相应疏通压力达到极值,在θD～0区间,伴随钻孔倾角绝对值增大,所需疏通压力增大,在θD～-π/2区间,所需疏通压力略有降低。应用钻孔堵塞段力学模型,根据钻孔施工工艺参数,建立相应p-l特性曲线,可定性评估不同钻孔施工工艺方案优劣。