煤层钻孔的失稳破坏是一个非常复杂也是一个极其常见的问题,煤层钻孔的稳定性对煤层瓦斯抽采以及煤层注水都有着非常重要的意义。基于D-P准则和UDEC数值模拟的方法对钻孔失稳破坏进行研究,研究表明,随着节理密度的增大钻孔周围的剪切位移呈指数增加;钻孔首先在孔壁处发生拉伸破坏,随着煤体沿径向向深部转移,钻孔周围的煤体逐渐发生剪切破坏。

为揭示钻孔注水过程中煤体位移的发展和分布规律,基于COMSOL Multiphysics 4.3b2D建立煤层注水三场耦合模型,模拟不同注水压力和时间作用下钻孔周围煤体径向位移的变化规律.研究结果表明:随着注水时间的延长或注水压力的升高,煤体的位移量增大;钻孔两侧出现两个以纵向为长轴的椭圆形较大位移区,呈现"哑铃形"非均匀分布;"哑铃形"两端椭圆形的中心是位移最大的区域,随注水过程的延续最大位移带向远离钻孔方向发展,椭圆的长短轴随注水时间的延续和压力的提高逐渐变大.