本文關鍵詞：煤滲透性能及煤與瓦斯突出過程模擬實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 煤作為一種復雜的多孔介質,其滲透性能的影響因素眾多,而煤與瓦斯突出是煤礦開采過程中發(fā)生的一種極其復雜的動力現象。本文在系統(tǒng)測試分析煤的基本物理力學性質的基礎上,利用煤炭科學研究總院重慶研究院自制的三軸滲流儀對4種煤樣在三軸應力條件下平均有效應力、溫度與瓦斯壓力綜合作用時煤滲透性能演化規(guī)律進行了系統(tǒng)的研究,并利用西南資源開發(fā)及環(huán)境災害控制工程教育部重點實驗室(重慶大學)研制的煤與瓦斯突出過程模擬試驗臺探討了不同瓦斯壓力、不同突出口徑下的煤與瓦斯突出特性,取得了以下研究成果: 1)在三軸應力條件下,隨著溫度升高及平均有效應力增大,煤層滲透率逐漸降低,同時在長期有效應力作用下,煤樣滲透率會降低;相同條件下,煤樣視密度越小,其滲透率越大,同時煤樣表面孔隙分布的盒維數與其滲透率存在一定的相關性;不同煤樣,其平均有效應力敏感系數及溫度敏感系數的演化趨勢相似,而平均有效應力對煤樣瓦斯壓力敏感系數演化的影響很小。 2)不同條件下的煤與瓦斯突出過程模擬實驗表明,在一定條件下,瓦斯壓力與突出口徑可以影響煤與瓦斯突出的發(fā)生以及突出的強度,即煤與瓦斯突出存在瓦斯壓力閾值及突出口開口面積閾值,低于此閾值時不會發(fā)生突出,只有高于此閾值才會發(fā)生突出。在高于此閾值時,隨著瓦斯壓力或開口面積的增大,突出強度會增加。半圓形開口條件下的實驗表明,開口面積對突出強度的影響較明顯,同時開口形狀也對突出存在重要的影響。 3)在突出實驗過程中,充氣時,煤層溫度呈波動式上升,突出發(fā)生時,煤層溫度降低,降低的速度與突出強度、突出過程持續(xù)的時間等因素有關;在突出過程中,煤層“頂板”處的瓦斯壓力會迅速下降,下降的速度與突出強度等因素有關;實驗條件不同,突出煤樣的分布區(qū)域存在一定的差異,但突出對煤樣均存在粉碎作用;突出孔洞大多呈不規(guī)則的梨形等形狀,拓取的孔洞模型形態(tài)差異較大。
【關鍵詞】：含瓦斯煤 滲透率 煤與瓦斯突出 模擬
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TD713
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 問題的提出及研究意義10-11
• 1.2 國內外研究現狀11-16
• 1.3 研究內容與技術路線16-18
• 1.3.1 研究內容16-17
• 1.3.2 技術路線17-18
• 2 煤的基本物理力學性質18-45
• 2.1 孔隙特征分析18-32
• 2.1.1 表面孔隙結構特征18-28
• 2.1.2 內部孔隙結構特征28-32
• 2.2 力學性能測試32-40
• 2.2.1 滲透率實驗煤樣抗壓性能32-37
• 2.2.2 突出實驗煤樣剪切性能37-40
• 2.3 等溫吸附性能測試40-44
• 2.3.1 實驗原理與實驗步驟40-41
• 2.3.2 等溫吸附實驗結果與分析41-44
• 2.4 小結44-45
• 3 三軸應力條件下煤的滲透性能實驗研究45-63
• 3.1 實驗裝置與方法45-47
• 3.2 三軸應力條件下煤滲透率演化特征47-49
• 3.3 平均有效應力與溫度對滲透率的綜合作用49-55
• 3.3.1 溫度一定時平均有效應力對滲透率的影響49-50
• 3.3.2 平均有效應力一定時溫度對滲透率的影響50-51
• 3.3.3 瓦斯壓力一定時平均有效應力對滲透率的影響51-53
• 3.3.4 長期有效應力作用下煤樣滲透率變化規(guī)律53-54
• 3.3.5 加載歷史對煤樣滲透率的影響54-55
• 3.4 滲透率敏感系數分析55-61
• 3.4.1 滲透率對平均有效應力敏感系數分析55-58
• 3.4.2 滲透率對溫度敏感系數分析58-60
• 3.4.3 滲透率對瓦斯壓力敏感系數分析60-61
• 3.5 小結61-63
• 4 煤與瓦斯突出過程模擬實驗研究63-111
• 4.1 煤與瓦斯突出過程模擬試驗臺介紹63-70
• 4.1.1 模擬試驗臺簡介63-64
• 4.1.2 模擬試驗臺基本結構64-69
• 4.1.3 模擬試驗臺的操作系統(tǒng)69-70
• 4.2 煤與瓦斯突出模擬實驗操作步驟70-76
• 4.3 瓦斯壓力對突出影響的模擬實驗研究76-86
• 4.3.1 瓦斯壓力0.5MPa 下煤與瓦斯突出模擬實驗76-78
• 4.3.2 瓦斯壓力1.0MPa 下煤與瓦斯突出模擬實驗78-82
• 4.3.3 瓦斯壓力1.5MPa 下煤與瓦斯突出模擬實驗82-86
• 4.4 突出口徑對突出影響的模擬實驗研究86-102
• 4.4.1 突出口徑30mm 下煤與瓦斯突出模擬實驗86-88
• 4.4.2 突出口徑60mm 下煤與瓦斯突出模擬實驗88-92
• 4.4.3 突出口徑100mm 下煤與瓦斯突出模擬實驗92-97
• 4.4.4 突出口徑30mm 與瓦斯壓力1.25MPa 下煤與瓦斯突出模擬實驗97-102
• 4.5 半圓形突出口下瓦斯壓力對突出影響的模擬實驗研究102-110
• 4.5.1 瓦斯壓力0.75MPa 下煤與瓦斯突出模擬實驗102-106
• 4.5.2 瓦斯壓力1.25MPa 下煤與瓦斯突出模擬實驗106-110
• 4.6 小結110-111
• 5 結論與展望111-113
• 5.1 主要結論111-112
• 5.2 后續(xù)研究工作展望112-113
• 致謝113-114
• 參考文獻114-118
• 附錄118-120

【引證文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

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中國重要會議論文全文數據庫 前1條

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中國博士學位論文全文數據庫 前2條

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  本文關鍵詞：煤滲透性能及煤與瓦斯突出過程模擬實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：510477