作者：張宏圖, 李陽, 姚邦華, 王冕

單位：河南理工大學(xué)河南省瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理重點實驗室—省部共建國家重點實驗室培育基地

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，考慮漿液黏度時變性對水泥砂漿擴(kuò)散的影響以及應(yīng)力對煤體形變的影響，提出瓦斯抽采鉆孔水泥砂漿封孔黏度時變性擴(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變性對注漿擴(kuò)散范圍結(jié)果的影響，并在新義煤礦開展現(xiàn)場試驗驗證。研究結(jié)果表明：①瓦斯抽采鉆孔水泥砂漿封孔黏度時變性擴(kuò)散模型，綜合考慮了漿液黏度時變性以及注漿壓力對煤體形變的影響，可以更全面地對注漿時漿液擴(kuò)散特性進(jìn)行預(yù)測；②水灰比為0.9時，水泥漿注漿效果較好，對應(yīng)的水泥漿黏度隨時間增大逐漸增大，呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系增長；③漿液黏度時變性對漿液擴(kuò)散范圍有直接影響，考慮漿液黏度時變性較將漿液黏度考慮為常數(shù)漿液時擴(kuò)散范圍更小；④通過瓦斯抽采鉆孔黏度時變性水泥砂漿擴(kuò)散模型的現(xiàn)場實際驗證效果可知，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,黏度時變性,漿液擴(kuò)散半徑,擴(kuò)散模型,瓦斯抽采

作者簡介：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變性擴(kuò)散模型

專題來源中國煤炭行業(yè)知識服務(wù)平臺：http://www.chinacaj.net/i,3,12120,0.html