基于放矿理论的软煤水力冲孔孔洞形态特征研究

为了研究软煤水力冲孔孔洞形态特征,借鉴放矿理论中的Bergmark-Roos方程,建立了与水力冲孔散体煤岩重力、煤岩摩擦力、水作用力等因素相关的水力冲孔出煤过程中煤岩运移的轨迹方程,并推导了水力冲孔孔洞特征方程;借助MATLAB软件绘制出冲孔孔洞形态为类椭球体,并用数学积分推导了煤体积和水力冲孔孔洞直径计算公式;选取新田煤矿水力冲孔出煤数据进行拟合验证,相关性系数为0.931 4,误差平方和为0.28,并在中马村矿揭煤过程中发现孔洞充填体多为类椭球形状。由此表明,采用Bergmark-Roos方程确定水力冲孔孔洞形态及孔洞直径等参数是准确可行的,能有效指导水力冲孔相关数值模拟及现场应用。