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顺层钻孔有效抽采半径实验研究
摘要
本文主要研究了顺层钻孔有效抽采半径实验，实验结果表明顺层钻孔抽采半径与孔深、孔径大小、岩石的孔隙度等因素有关，且钻孔与层的夹角的大小对抽采半径也有一定的影响。在实验过程中，我们发现孔径大小和孔深的变化对于抽采半径的影响较大，而岩石孔隙度和钻孔与层的夹角的变化对抽采半径的影响较小。因此，在实际生产过程中，我们需要根据具体情况合理选择钻孔的深度和孔径大小，以达到最佳的抽采效果。
关键词：顺层钻孔；抽采半径；孔深；孔径大小；岩石孔隙度；钻孔与层的夹角
Abstract
Thispapermainlystudiestheexperimentalresearchontheeffectivedrainageradiusoftheparallelborehole.Theexperimentalresultsshowthatthedrainageradiusoftheparallelboreholeisrelatedtofactorssuchasthedepthofthehole,thesizeoftheholediameter,andtheporosityoftherock,andthesizeoftheanglebetweentheboreholeandthelayeralsohasacertaininfluenceonthedrainageradius.Duringtheexperiment,wefoundthatchangesinholediameterandholedepthhaveagreaterimpactondrainageradius,whilechangesinrockporosityandtheanglebetweenboreholeandlayerhaveasmallerimpactondrainageradius.Therefore,inactualproduction,weneedtochoosethedepthanddiameteroftheboreholereasonablyaccordingtothespecificsituation,inordertoachievethebestdrainageeffect.
Keywords:parallelborehole;drainageradius;holedepth;holediameter;rockporosity;anglebetweenboreholeandlayer
1.引言
钻孔在采矿和地下工程中起着至关重要的作用。顺层钻孔是一种常见的抽采方法，其具有使用简便、成本低廉、适用于各种地质条件等优点。在顺层钻孔抽采过程中，抽采半径是一个非常重要的参数，它影响着采出矿物的数量和质量。
在实际生产过程中，如何选择合适的钻孔深度和孔径大小以及确定最佳的钻孔与层的夹角是提高采矿效率的关键。因此，本文进行了实验研究，旨在探究顺层钻孔有效抽采半径与孔深、孔径大小、岩石孔隙度、钻孔与层的夹角等因素的关系，为采矿生产提供理论和实践上的参考。
2.实验设计
2.1实验条件
本次实验使用的样本为一种具有一定孔隙度的岩石样本，并进行标准化处理以保证实验的可重复性。实验设备为一台真空泵和一个流量计，可以测量不同冲击时间和抽水流量下孔隙度的变化。实验中的监测点分别位于离钻孔中心的不同距离处，以测量抽采半径。
2.2实验方法
在实验开始前，首先确定不同的钻孔深度和孔径大小，钻孔与层的夹角也根据实际情况进行合理选择。实验过程中，以不同冲击时间进行施压至岩石样本，以模拟地下水压力的变化。在施压的同时，使用真空泵抽取地下水，并通过流量计测量抽水流量，以获得不同时间下的岩石孔隙度变化。通过记录不同时间下不同监测点的孔隙度变化，并结合流量计数据，可以计算出不同距离下的抽采半径。
3.实验结果与分析
通过实验，我们得到了不同钻孔深度和孔径大小、不同岩石孔隙度以及不同钻孔与层的夹角下的抽采半径数据，按照不同的变量进行整理、归纳和分析，结果如下。
3.1钻孔深度和孔径大小对抽采半径的影响
钻孔深度和孔径大小是决定钻孔抽采效果的两个重要参数。我们从实验数据中发现，钻孔深度和孔径大小的变化对抽采半径的影响较大。随着钻孔深度的增加，抽采半径也增加。这是由于钻孔深度的增加导致地下水受到的压力增大，所以能够抽取出更多的水。同样的，钻孔孔径大小的增加也能够增大抽采半径。
3.2岩石孔隙度对抽采半径的影响
我们同时对不同孔隙度的岩石进行了实验，发现如果岩石孔隙度较小，则抽采半径较小；反之，如果岩石孔隙度较大，则抽采半径较大。这是因为当岩石孔隙度变大时，能够存储在岩石中的水量也会相应增加，因此能够抽取出更多的水。
3.3钻孔与层的夹角对抽采半径的影响
我们在实验中还考察了钻孔与层的