【摘要】：地面瓦斯抽采技術(shù)是近年來興起的治理礦井瓦斯超限的一種有效的手段，但是由于地面瓦斯抽采井要經(jīng)歷煤層在回采過程中上覆巖層的劇烈的移動(dòng)變形，其受力形式是比較復(fù)雜的。正因?yàn)槿绱说孛嫱咚钩椴删陌踩栽u(píng)估成為一直困擾著人們的難題。本文將巖土工程中廣泛使用的有限元強(qiáng)度折減法應(yīng)用到地面鉆井安全性的評(píng)估中，，對(duì)地面鉆井進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究： （1）通過數(shù)值模擬煤層開挖過程得出巖層界面處是位移和應(yīng)力比較集中的地方，尤其是關(guān)鍵層與下部巖層交界處是鉆井破壞的高危位置； （2）建立不同直徑和不同壁厚的地面鉆井套管的三維模型，通過對(duì)煤層開采的模擬得到拉伸應(yīng)力和剪切應(yīng)力在地面鉆井套管橫截面上的分布規(guī)律，并得到了地面鉆井套管最大拉伸和剪切應(yīng)力隨直徑和壁厚的變化規(guī)律； （3）引入有限元極限分析思想，通過對(duì)套管抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度進(jìn)行折減分別得到地面鉆井套管的抗拉和抗剪安全系數(shù)，并且通過套管塑性區(qū)隨折減系數(shù)的變化情況得到了地面鉆井套管抗拉和抗剪的破壞形式和破壞過程； （4）通過數(shù)值模擬計(jì)算安全系數(shù)的方法得到晉城煤業(yè)集團(tuán)某煤礦4308工作面的抗拉和抗剪安全系數(shù)，并對(duì)安全系數(shù)和巖層位移監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，通過對(duì)比較結(jié)果的分析證明了用安全系數(shù)來評(píng)估地面鉆井的安全性是可行的。
【圖文】：

臨著剪短或者拉斷的危險(xiǎn)。鑒于上述情況，我們開采的各個(gè)階段都不被破壞。表 1.1 各類鉆井作用明細(xì)表Tab1.1 The schedule of wells’ effect作 用采區(qū)回采前煤層氣的開采利用回采工作面對(duì)煤巖體擾動(dòng)提高其透氣性的特點(diǎn)來增緩解通風(fēng)壓力解決回采工作面推過后采空區(qū)瓦斯，以降低采空區(qū)瓦斯出的量，解決回采工作面瓦斯超限的難題

分析可以準(zhǔn)確的模擬材料的屈服、析在求解中使用了三種計(jì)算方法[1為六面體單元，作用力全部集中在時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)采用有限差分來近通過阻尼使系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)衰減至平衡狀差分近似用混合離散法，將區(qū)域分散為六面面體角點(diǎn)為角點(diǎn)的常應(yīng)變四面體的四面體上進(jìn)行計(jì)算。六面體上的應(yīng)這樣避免了六面體單元的位移剪切以充分適應(yīng)各種本構(gòu)的要求。面體，節(jié)點(diǎn)編號(hào) 1-4，面編號(hào) n 表加速度為iv 由高斯公式得 ：
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TD712.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梁運(yùn)培;;淮南礦區(qū)地面鉆井抽采瓦斯技術(shù)實(shí)踐[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2007年04期

2 周昀涵;;地面鉆井抽采瓦斯的技術(shù)研究和發(fā)展[J];能源技術(shù)與管理;2011年02期

3 肖存明;李嘉豪;;瓦斯抽采鉆井?dāng)D壓變形破壞分析[J];煤炭技術(shù);2011年01期

4 崔建平;我國煤層氣地面鉆井商業(yè)開發(fā)實(shí)現(xiàn)零的突破[J];國土資源;2003年06期

5 周德昶;;地面鉆井抽采瓦斯技術(shù)的發(fā)展方向[J];中國煤層氣;2007年01期

6 韓晉義;;屯留煤礦地面鉆井采空區(qū)瓦斯抽采分析研究[J];煤;2009年06期

7 陳金華;胡千庭;;地面鉆井抽采采動(dòng)卸壓瓦斯來源分析[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2009年12期

8 葛春貴;王海鋒;程遠(yuǎn)平;宋慶堯;;地面鉆井抽采卸壓瓦斯的試驗(yàn)研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2010年02期

9 陳金華;;地面鉆井抽采上覆遠(yuǎn)距離煤層卸壓瓦斯的試驗(yàn)研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2010年02期

10 周福寶;夏同強(qiáng);劉應(yīng)科;胡勝勇;張占國;;地面鉆井抽采卸壓煤層及采空區(qū)瓦斯的流量計(jì)算模型[J];煤炭學(xué)報(bào);2010年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 黃暉;林曉波;;地面鉆井抽采卸壓瓦斯技術(shù)[A];礦山地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)機(jī)理與防治技術(shù)研究與應(yīng)用[C];2009年

2 孫海濤;胡千庭;林府進(jìn);;地面鉆井變形破壞的相似模擬試驗(yàn)研究[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長第十一屆中國科協(xié)年會(huì)論文集（1）[C];2009年

3 李日富;林府進(jìn);張軍;;地面鉆井井筒圍巖移動(dòng)變形的相似模擬實(shí)驗(yàn)分析[A];中國煤炭學(xué)會(huì)煤礦安全專業(yè)委員會(huì)2009年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

4 孫海濤;胡千庭;林府進(jìn);孫炳興;;厚層巖層對(duì)地面瓦斯抽采鉆井剪切變形破壞的影響機(jī)理[A];中國煤炭學(xué)會(huì)煤礦安全專業(yè)委員會(huì)2009年學(xué)術(shù)研討會(huì)交流論文（部分）[C];2009年

5 趙陽升;;地下資源開采與利用的幾個(gè)科學(xué)問題[A];盛世歲月——祝賀孫鈞院士八秩華誕論文選集[C];2006年

6 李信;李作泉;;地質(zhì)條件復(fù)雜的高瓦斯軟煤層中掘進(jìn)首采面巷道的瓦斯動(dòng)力治理[A];中國老科協(xié)煤礦安全生產(chǎn)問題學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

7 王紅衛(wèi);費(fèi)奇;;智能瓦斯預(yù)報(bào)系統(tǒng)[A];企業(yè)發(fā)展與系統(tǒng)工程——中國系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)第七屆年會(huì)論文集[C];1992年

8 莊寶發(fā);;漳平煤礦瓦斯地質(zhì)特征與瓦斯災(zāi)害防治[A];瓦斯地質(zhì)新進(jìn)展[C];2001年

9 李京榮;呂廣同;王林平;;利用壓風(fēng)排放密閉區(qū)域瓦斯[A];全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集（上冊(cè)）[C];2003年

10 龐貴智;劉倫煜;龐貴振;;梨樹邱家新礦區(qū)瓦斯防治和開發(fā)利用的評(píng)述[A];2004年全國瓦斯地質(zhì)年會(huì)學(xué)術(shù)交流論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 崔建平;我國實(shí)現(xiàn)煤層氣地面鉆井商業(yè)開發(fā)[N];中國礦業(yè)報(bào);2003年

2 陳國興;讓“殺手”變“幫手”[N];中國化工報(bào);2008年

3 本報(bào)記者 蘇日娜;煤層氣產(chǎn)業(yè)化究竟有多遠(yuǎn)？[N];中國煤炭報(bào);2005年

4 馮源;我國大規(guī)模開發(fā)煤層氣[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào);2006年

5 馮源;我國將大規(guī)模開發(fā)煤層氣[N];中國國土資源報(bào);2006年

6 王冬梅;瓦斯變害為寶的科研困境[N];工人日?qǐng)?bào);2005年

7 南方新;綠色能源瓦斯 兼具多重開發(fā)價(jià)值[N];中國工業(yè)報(bào);2005年

8 范孟廣;煤礦“殺手”何以成能源“新寵”[N];中國石化報(bào);2005年

9 記者 楊沛潔邋實(shí)習(xí)生 趙峰濤;平煤十礦瓦斯每月創(chuàng)效益20多萬元[N];平頂山日?qǐng)?bào);2007年

10 本報(bào)記者　本報(bào)通訊員　;我國首個(gè)煤層氣開發(fā)產(chǎn)學(xué)研基地在晉城建立[N];山西日?qǐng)?bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 孫海濤;采動(dòng)影響下地面鉆井的變形破壞機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2008年

2 劉應(yīng)科;遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采卸壓特性及鉆井抽采消突研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

3 季文博;近距離煤層群采動(dòng)煤巖滲透特性演化規(guī)律與實(shí)測方法研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

4 郝富昌;基于多物理場耦合的瓦斯抽采參數(shù)優(yōu)化研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2012年

5 劉林;下保護(hù)層合理保護(hù)范圍及在卸壓瓦斯抽采中的應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2010年

6 劉義;甲烷、煤塵火焰結(jié)構(gòu)及傳播特性的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

7 王寧;基于區(qū)域因子分析的我國煤礦甲烷排放與控排對(duì)策研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

8 年廷凱;樁—土—邊坡相互作用數(shù)值分析及阻滑樁簡化設(shè)計(jì)方法研究[D];大連理工大學(xué);2006年

9 劉紅帥;巖質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性分析方法研究[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2006年

10 馬永政;非連續(xù)變形分析法位移模式改進(jìn)及工程應(yīng)用[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 石佳明;基于有限元強(qiáng)度折減法的地面鉆井安全性判識(shí)方法研究[D];重慶交通大學(xué);2013年

2 張國榮;地面井用可調(diào)節(jié)套管接頭的設(shè)計(jì)與研究[D];安徽理工大學(xué);2011年

3 李廣培;地面群井抽采卸壓瓦斯技術(shù)研究[D];安徽理工大學(xué);2011年

4 韓寶燈;瓦斯抽采鉆機(jī)短距離快速移動(dòng)裝置研究[D];河南理工大學(xué);2012年

5 陳東印;地下工程預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)數(shù)值模擬分析[D];山東科技大學(xué);2005年

6 趙江;路基路面在降雨條件下滲流分析及邊坡穩(wěn)定性研究[D];昆明理工大學(xué);2005年

7 劉翠容;水文環(huán)境對(duì)西攀高速公路邊坡滑坡工程影響的研究[D];西南交通大學(xué);2005年

8 王軍;高陡巖土邊坡有限元分析及綜合治理[D];中南大學(xué);2005年

9 楊正權(quán);加筋土擋墻的穩(wěn)定性分析研究[D];大連理工大學(xué);2006年

10 焦彩虹;多軸強(qiáng)度安全系數(shù)及其工程應(yīng)用[D];河海大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2548026