水力壓裂條件下煤層瓦斯運移規(guī)律及工程應用研究
發(fā)布時間：2021-11-16 10:36
研究瓦斯在煤層中的運移規(guī)律是解決瓦斯高效抽采的重要課題之一,在煤層采取水力壓裂增透措施的情況下尤為重要。本文在以郭家河煤礦1307工作面為現(xiàn)場基礎(chǔ)條件上,采用了實驗研究、理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場工業(yè)性試驗等手段研究了在水力壓裂條件下煤層損傷變形特征及瓦斯運移規(guī)律。研究結(jié)果顯示,煤體損傷破壞性質(zhì)隨著加載條件的不同而不同,并且通過有效應力原理推導出在考慮孔隙水壓力的前提下的煤體損傷本構(gòu)方程。分析了水力壓裂條件下煤層中瓦斯的運移規(guī)律,利用損傷變量修正了能夠描述水力壓裂條件下煤層瓦斯運移模型,利用數(shù)值模擬對該模型進行了驗證,并進行了現(xiàn)場工程應用。論文取得了以下成果:（1）在原煤試件孔隙水壓滲流實驗中,隨著試件軸向應變的增大,原煤滲透率呈現(xiàn)先減小,后增大的趨勢,“U”字型能夠較好地詮釋滲透率的走勢。滲透率在煤體到達屈服點之前一直都比較低,經(jīng)過一段平緩期,過了屈服點迅速增大。在一定范圍內(nèi),隨著孔隙水壓的增大,原煤試件被破壞地愈劇烈,通過計算得出了原煤試件彈性模量逐漸變小,而滲透率隨之而增大,孔隙水壓的加大對煤體滲透率具有促進作用,而且滲透率在增大的同時具有存在一個突變點,在此基礎(chǔ)之上,利用實驗數(shù)據(jù)...
【文章來源】：煤炭科學研究總院北京市
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
（c）孔隙水壓控制系統(tǒng) （d）試樣安裝系統(tǒng)圖 2.1 三軸滲流伺服裝置圖Fig.2.1 Triaxial sever-controlled seepage equipment
（c）孔隙水壓控制系統(tǒng) （d）試樣安裝系統(tǒng)圖 2.1 三軸滲流伺服裝置圖Fig.2.1 Triaxial sever-controlled seepage equipment
【參考文獻】：
期刊論文
[1]煤層瓦斯抽采效果影響因素分析及技術(shù)對策[J]. 趙旭生,劉延保,申凱,巴全斌. 煤礦安全. 2019(01)
[2]深部礦井沖擊地壓、瓦斯突出復合災害發(fā)生機理[J]. 朱麗媛,潘一山,李忠華,徐連滿. 煤炭學報. 2018(11)
[3]我國煤礦瓦斯防治的研究進展及方向[J]. 景春陽. 工程技術(shù)研究. 2018(10)
[4]注水煤層瓦斯運移規(guī)律研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 唐建平,孫東玲,武文賓. 煤礦安全. 2018(05)
[5]煤礦井下低透氣性煤層增透技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 唐建平,胡良平. 中國煤炭. 2018(03)
[6]低透煤層水力壓裂促進瓦斯抽采模擬與試驗研究[J]. 周西華,周麗君,范超軍,白剛,宋東平. 中國安全科學學報. 2017(10)
[7]電脈沖可控沖擊波煤儲層增透原理與工程實踐[J]. 張永民,邱愛慈,秦勇. 煤炭科學技術(shù). 2017(09)
[8]裂紋閉合對高壓空氣爆破沖擊煤體瓦斯抽采效果影響[J]. 李守國,賈寶山,聶榮山,王永保. 煤炭學報. 2017(08)
[9]基于連續(xù)損傷的巖石滲流有限元分析[J]. 王永亮,柳占立,林三春,莊茁. 工程力學. 2016(11)
[10]含初始損傷的煤統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型研究[J]. 孫傳猛,曹樹剛,李勇,李國棟,楊紅運. 中國礦業(yè)大學學報. 2016(02)
博士論文
[1]薄及中厚軟煤層水力壓裂煤巖損傷機理及瓦斯運移規(guī)律[D]. 程亮.重慶大學 2016
[2]煤層氣直井排采中煤儲層應力敏感性及其壓降傳播規(guī)律[D]. 許小凱.中國礦業(yè)大學(北京) 2016
[3]煤巖電脈沖應力波致裂增滲行為與機理[D]. 李恒樂.中國礦業(yè)大學 2015
[4]煤巖體積壓裂機理研究[D]. 路艷軍.西南石油大學 2015
[5]多場耦合作用下的煤層氣運移機理研究[D]. 周珺.成都理工大學 2015
[6]煤礦瓦斯賦存和運移的力學機制及應用研究[D]. 賈天讓.大連理工大學 2014
[7]煤層水力壓裂裂縫擴展規(guī)律及瓦斯抽采鉆孔優(yōu)化研究[D]. 康向濤.重慶大學 2014
[8]松軟煤層井下水力壓裂致裂機理及應用研究[D]. 雷毅.煤炭科學研究總院 2014
[9]煤巖體水力壓裂裂縫擴展及對瓦斯運移影響研究[D]. 袁志剛.重慶大學 2014
[10]井下水力壓裂煤層應力場與瓦斯流場模擬研究[D]. 付江偉.中國礦業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]采動條件下煤巖力學特性及瓦斯運移時空演化規(guī)律[D]. 李銘輝.重慶大學 2013
本文編號：3498718
【文章來源】：煤炭科學研究總院北京市
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
（c）孔隙水壓控制系統(tǒng) （d）試樣安裝系統(tǒng)圖 2.1 三軸滲流伺服裝置圖Fig.2.1 Triaxial sever-controlled seepage equipment
（c）孔隙水壓控制系統(tǒng) （d）試樣安裝系統(tǒng)圖 2.1 三軸滲流伺服裝置圖Fig.2.1 Triaxial sever-controlled seepage equipment
【參考文獻】：
期刊論文
[1]煤層瓦斯抽采效果影響因素分析及技術(shù)對策[J]. 趙旭生,劉延保,申凱,巴全斌. 煤礦安全. 2019(01)
[2]深部礦井沖擊地壓、瓦斯突出復合災害發(fā)生機理[J]. 朱麗媛,潘一山,李忠華,徐連滿. 煤炭學報. 2018(11)
[3]我國煤礦瓦斯防治的研究進展及方向[J]. 景春陽. 工程技術(shù)研究. 2018(10)
[4]注水煤層瓦斯運移規(guī)律研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 唐建平,孫東玲,武文賓. 煤礦安全. 2018(05)
[5]煤礦井下低透氣性煤層增透技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 唐建平,胡良平. 中國煤炭. 2018(03)
[6]低透煤層水力壓裂促進瓦斯抽采模擬與試驗研究[J]. 周西華,周麗君,范超軍,白剛,宋東平. 中國安全科學學報. 2017(10)
[7]電脈沖可控沖擊波煤儲層增透原理與工程實踐[J]. 張永民,邱愛慈,秦勇. 煤炭科學技術(shù). 2017(09)
[8]裂紋閉合對高壓空氣爆破沖擊煤體瓦斯抽采效果影響[J]. 李守國,賈寶山,聶榮山,王永保. 煤炭學報. 2017(08)
[9]基于連續(xù)損傷的巖石滲流有限元分析[J]. 王永亮,柳占立,林三春,莊茁. 工程力學. 2016(11)
[10]含初始損傷的煤統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型研究[J]. 孫傳猛,曹樹剛,李勇,李國棟,楊紅運. 中國礦業(yè)大學學報. 2016(02)
博士論文
[1]薄及中厚軟煤層水力壓裂煤巖損傷機理及瓦斯運移規(guī)律[D]. 程亮.重慶大學 2016
[2]煤層氣直井排采中煤儲層應力敏感性及其壓降傳播規(guī)律[D]. 許小凱.中國礦業(yè)大學(北京) 2016
[3]煤巖電脈沖應力波致裂增滲行為與機理[D]. 李恒樂.中國礦業(yè)大學 2015
[4]煤巖體積壓裂機理研究[D]. 路艷軍.西南石油大學 2015
[5]多場耦合作用下的煤層氣運移機理研究[D]. 周珺.成都理工大學 2015
[6]煤礦瓦斯賦存和運移的力學機制及應用研究[D]. 賈天讓.大連理工大學 2014
[7]煤層水力壓裂裂縫擴展規(guī)律及瓦斯抽采鉆孔優(yōu)化研究[D]. 康向濤.重慶大學 2014
[8]松軟煤層井下水力壓裂致裂機理及應用研究[D]. 雷毅.煤炭科學研究總院 2014
[9]煤巖體水力壓裂裂縫擴展及對瓦斯運移影響研究[D]. 袁志剛.重慶大學 2014
[10]井下水力壓裂煤層應力場與瓦斯流場模擬研究[D]. 付江偉.中國礦業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]采動條件下煤巖力學特性及瓦斯運移時空演化規(guī)律[D]. 李銘輝.重慶大學 2013
本文編號：3498718
本文鏈接：http://www.sikaile.net/kejilunwen/anquangongcheng/3498718.html
