碎软煤层条件下大孔径钻孔围岩损伤规律研究

利用Comsol Multiphysics软件构建了中兴煤矿井下3205工作面运输顺槽施工300 mm大直径钻孔的三维数值模型,根据中兴煤矿的实际条件对模型设置了相应的垂直地应力15 MPa,对钻孔周围煤体的损伤变化过程进行了数值模拟。结果表明:在垂直地应力达到15 MPa的条件下,钻孔周围煤体的弹性模量降低的影响范围在水平方向约为200~300 mm,垂直方向约为50~100 mm;钻孔周围煤体的损伤破坏区域增大为钻孔面积的5.434倍;钻孔周围煤体的损伤破坏区域内累计声发射数量达到了2753个;钻孔周围煤体的损伤破坏区域内的瓦斯渗透率明显增大,对比初始渗透率升高了7644倍。可见大直径钻孔对煤体的损伤效果明显,瓦斯渗透性增强,将能够有效提高瓦斯抽采效果。