作者：張宏圖, 李陽(yáng), 姚邦華, 王冕

單位：河南理工大學(xué)河南省瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室—省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地

煤炭安全生產(chǎn)與清潔高效利用省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心河南能源化工集團(tuán)有限公司新義煤礦

摘要：為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)瓦斯抽采鉆孔水泥砂漿注漿封孔漿液擴(kuò)散特征，根據(jù)注漿流固耦合理論，考慮漿液黏度時(shí)變性對(duì)水泥砂漿擴(kuò)散的影響以及應(yīng)力對(duì)煤體形變的影響，提出瓦斯抽采鉆孔水泥砂漿封孔黏度時(shí)變性擴(kuò)散模型，采用COMSOL數(shù)值模擬研究不同注漿壓力下的漿液擴(kuò)散分布特征與考慮漿液黏度時(shí)變性對(duì)注漿擴(kuò)散范圍結(jié)果的影響，并在新義煤礦開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證。研究結(jié)果表明：①瓦斯抽采鉆孔水泥砂漿封孔黏度時(shí)變性擴(kuò)散模型，綜合考慮了漿液黏度時(shí)變性以及注漿壓力對(duì)煤體形變的影響，可以更全面地對(duì)注漿時(shí)漿液擴(kuò)散特性進(jìn)行預(yù)測(cè)；②水灰比為0.9時(shí)，水泥漿注漿效果較好，對(duì)應(yīng)的水泥漿黏度隨時(shí)間增大逐漸增大，呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系增長(zhǎng)；③漿液黏度時(shí)變性對(duì)漿液擴(kuò)散范圍有直接影響，考慮漿液黏度時(shí)變性較將漿液黏度考慮為常數(shù)漿液時(shí)擴(kuò)散范圍更??；④通過(guò)瓦斯抽采鉆孔黏度時(shí)變性水泥砂漿擴(kuò)散模型的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際驗(yàn)證效果可知，最優(yōu)封孔注漿壓力為1.4MPa。研究結(jié)果可為進(jìn)一步優(yōu)化水泥砂漿注漿封孔方案和提高瓦斯抽采鉆孔封孔質(zhì)量提供理論支撐。

關(guān)鍵詞：注漿壓力,黏度時(shí)變性,漿液擴(kuò)散半徑,擴(kuò)散模型,瓦斯抽采

作者簡(jiǎn)介：張宏圖(1988—)，男，河南駐馬店人，講師，碩士生導(dǎo)師，博士。

通訊作者：姚邦華(1984—)，男，山東濰坊人，副教授，碩士生導(dǎo)師，博士。

論文附件：瓦斯抽采鉆孔封孔水泥砂漿黏度時(shí)變性擴(kuò)散模型

專題來(lái)源中國(guó)煤炭行業(yè)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)：http://www.chinacaj.net/i,3,12120,0.html