基于COMSOL钻孔参数对超声波传播特性影响研究

为研究钻孔角度和钻孔直径对瓦斯抽采钻孔裂隙扩展的影响规律,利用COMSOL软件模拟不同钻孔角度、不同直径含孔试件的超声波信号变化,通过分析声波透射波信号、声压极值和声压等值面的变化规律,反演得到钻孔周围裂隙扩展特征。结果表明:当钻孔角度由0°增加到30°时,波幅透射系数降低25.84%,声压极大值逐渐降低;当钻孔直径由4 mm增加到8 mm时,波幅透射系数降低38.2%,声压极大值逐渐降低。随着钻孔角度和直径的增加,透射波信号传播性变弱,声压分布变化更加明显,且声压极大值增大;钻孔裂隙扩展区域增大,钻孔破坏更加严重。