本文關(guān)鍵詞：保護層開采煤矸石充填體瓦斯透氣性實驗研究

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【摘要】：煤矸石充填開采會影響瓦斯運移規(guī)律，且煤矸石充填開采時煤體滲透性與直接垮落時煤體滲透性有明顯的不同，為此自主研發(fā)了煤矸石充填體瓦斯透氣性實驗系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以測出煤矸石充填體在不同參數(shù)條件下的瓦斯透氣系數(shù)。本文基于國內(nèi)外煤矸石充填開采理論和瓦斯?jié)B透理論，使用實驗研究、工程實踐和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了影響保護層開采煤矸石充填體瓦斯透氣性的因素，取得了如下成果： 1)通過系統(tǒng)研究煤矸石充填開采理論和瓦斯?jié)B透理論，確定了在實驗室條件下合理計算煤矸石充填體瓦斯透氣系數(shù)的計算方法。 2)基于壓差法和達西定律，設(shè)計了煤矸石充填體瓦斯透氣性實驗系統(tǒng)，該實驗系統(tǒng)由壓力加載系統(tǒng)、氣體供給系統(tǒng)、量測系統(tǒng)和氣體回收系統(tǒng)組成，并提出了實驗操作的詳細步驟。 3)通過煤矸石充填體在不同參數(shù)條件下的瓦斯透氣性實驗，得出了煤矸石顆粒級配、圍巖壓力和瓦斯?jié)舛扰c煤矸石充填體瓦斯透氣性系數(shù)之間的關(guān)系。此外，實驗測出的煤矸石充填體瓦斯透氣系數(shù)大小在區(qū)間[0.649，3.206]m2/(MPa2·d)內(nèi)，屬于可以抽放范圍。 4)煤矸石充填開采時，可以通過適當(dāng)增加煤矸石充填體的粒徑和工作面風(fēng)量，來提高煤矸石充填體的透氣系數(shù)，從而為安全高效矸石充填提供理論指導(dǎo)。 5)利用Fluent軟件模擬不同充填高度下工作面采空區(qū)的瓦斯流動情況，將實驗和模擬的結(jié)論應(yīng)用于現(xiàn)場實踐，，并對火鋪礦23123工作面采空區(qū)進行了充填方案的設(shè)計。
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.1;TD823.7

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本文編號：1148339