基于岩样变形PFC验证的多缝槽煤岩损伤特性分析

为了分析水力割缝(冲孔)瓦斯高效抽采工艺中多缝槽布置对增透机制的影响,基于岩样单轴压缩数字散斑实验与颗粒流PFC模拟岩样变形的一致性验证,采用PFC模拟单轴加载下3缝槽煤岩试样力学损伤行为,分析缝槽中心连线与水平面夹角θ、缝槽分布水平对试样强度、裂纹发育以及裂纹扩展的影响,探讨缝槽分布方式对煤层增透作用特点,并通过实验室岩样声发射实验对模拟结果进行验证。分析结果表明,采用PFC开展岩样变形模拟是可行的,缝槽分布方式会显著影响试样的损伤特性,缝槽间夹角θ呈锐角时,试样更易破坏且裂纹更易萌生发育,缝槽分布水平增加将不利于裂纹发育,夹角0°<θ<90°时,可增大缝槽间影响范围,夹角θ为90°且缝槽面与主应力平行分布时,非常不利于煤层切槽增透作用。

多孔割缝后煤层变化规律对卸压效果影响的数值分析

文章针对高压水射流多孔割缝对煤层的应力及位移的变化影响,研究了该技术在煤层整体卸压方面的作用效果。通过FLAC3D软件分析得出,煤层进行割缝后的1m区域内,应力降低65%以上,位移变化4.11mm以上,同时在3m以内的范围能够达到整体卸压的效果。经现场应用表明,该技术可以使割缝孔之间相互作用,形成裂隙网络,煤体得到充分卸压,增加煤层的透气性,提高瓦斯的抽采率。