煤层钻孔失稳破坏的数值模拟研究

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高瓦斯松软煤层、软硬复合煤层和突出煤层深孔钻进是公认的世界性难题,煤层钻孔失稳破坏机理研究是破解该难题的基础与关键所在。为此,本文基于钻孔力学模型,运用数值模拟方法,对煤层钻孔周围的应力场、位移场分布规律进行了分析与探讨,得出了钻孔的破坏形式。研究表明:煤层钻孔主要以剪切破坏为主,孔壁处呈"V"状破坏和小部分拉伸破坏,孔周煤体深部呈共轭的"X"状剪切破坏;钻孔周围应力环境、煤层瓦斯压力、外界人为影响为影响钻孔稳定性的主要因素。
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