煤層透氣性對主、被動測壓法測壓結(jié)果的準確性影響研究
本文關(guān)鍵詞:煤層透氣性對主、被動測壓法測壓結(jié)果的準確性影響研究
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【摘要】:煤層瓦斯壓力在煤礦生產(chǎn)過程中是非常重要的參數(shù),準確測定煤層瓦斯壓力則尤為重要,然而在現(xiàn)場實際測壓過程中,采用主、被動法測得的壓力結(jié)果與真實值存在一定誤差,影響其誤差的因素很多,而作為主要影響因素之一的煤層透氣性系數(shù)對主、被動法測壓結(jié)果的準確性影響尚無人進行試驗研究。 本文首先根據(jù)達西定律,經(jīng)過筆者的理論假設(shè),構(gòu)建出測壓平衡過程的數(shù)學(xué)模型和定解條件,得到測壓鉆孔有效影響半徑邊界線上的煤壁瓦斯涌出量,求出了自然升壓和充氣條件下瓦斯壓力穩(wěn)定的時間;然后結(jié)合相似理論,對試驗室和現(xiàn)場的測壓過程進行了相似研究,最后設(shè)計加工一套瓦斯壓力測定模擬儀器,進行試驗室模擬試驗。 通過近三個月的試驗研究表明:當煤層透氣性系數(shù)一定,且瓦斯在煤層中單向或者徑向流動時,其測壓結(jié)果的誤差()和煤層瓦斯壓力滿足對數(shù)關(guān)系,即A ln p B;測壓平衡時間(h)和煤層瓦斯壓力則滿足乘冪關(guān)系,即h A pB(其中A、B為常數(shù));測壓結(jié)果的誤差和測壓平衡時間都隨著煤層瓦斯壓力的增大而減小。當煤層透氣性系數(shù)變化時,測壓結(jié)果的誤差隨其增大而減小,,一般當透氣性系數(shù)大于10m2/M Pa2d時,測壓結(jié)果的誤差隨其變化較小,反之,測壓結(jié)果的誤差隨煤層透氣性系數(shù)變化較明顯。測壓平衡時間隨煤層透氣性系數(shù)的增大而減小,一般當透氣性系數(shù)大于20m2/M Pa2d時,平衡時間變化較小,反之,測壓平衡時間隨煤層透氣性系數(shù)變化較明顯。
【關(guān)鍵詞】:透氣性系數(shù) 瓦斯壓力 相似理論
【學(xué)位授予單位】:中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TD712
【目錄】:
- 論文審閱認定書3-4
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 圖清單11-13
- 表清單13-14
- 變量注釋表14-15
- 1 緒論15-20
- 1.1 課題的提出及研究意義15-16
- 1.2 煤層瓦斯壓力測定方法概述16-17
- 1.3 煤層透氣性對測壓結(jié)果的準確性影響研究現(xiàn)狀17-18
- 1.4 本文的研究內(nèi)容及技術(shù)路線18-20
- 2 測壓鉆孔瓦斯徑向流動規(guī)律研究20-29
- 2.1 測壓煤層瓦斯流動20-21
- 2.2 瓦斯流動基本參數(shù)21-23
- 2.3 測壓過程中瓦斯涌出的理論計算模型23-27
- 2.4 本章小結(jié)27-29
- 3 煤層透氣性對主、被動法測壓試驗的相似性研究29-38
- 3.1 引言29
- 3.2 相似理論及相似準則的求解29-33
- 3.3 物理相似模型設(shè)計的原則和步驟33-35
- 3.4 測壓過程模型設(shè)計35-37
- 3.5 本章小結(jié)37-38
- 4 煤層透氣性對主、被動法測壓結(jié)果的準確性影響試驗研究38-67
- 4.1 試驗原理38-40
- 4.2 試驗設(shè)備及密封性檢驗40-44
- 4.3 煤層的制備及氣體的選擇44-45
- 4.4 試驗的步驟與試驗設(shè)計45-46
- 4.5 數(shù)據(jù)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析46-66
- 4.6 本章小結(jié)66-67
- 5 結(jié)論與展望67-69
- 5.1 全文總結(jié)67
- 5.2 研究工作展望67-69
- 參考文獻69-72
- 作者簡歷72-74
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集74
【參考文獻】
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本文編號:614569
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