發(fā)布時間：2018-04-02 12:09

  本文選題：高壓水射流割縫　切入點：煤巷條帶　出處：《重慶大學》2013年碩士論文

【摘要】：鉆孔布置是決定煤層瓦斯抽采效果的關鍵，應主要根據(jù)煤層條件和預抽達標時間來確定鉆孔布置。將高壓水射流割縫技術應用于掘進條帶穿層鉆孔時，由于不同煤層條件下的割縫縫槽尺寸和條帶預抽達標時間不明確，導致布置條帶鉆孔時盲目性強。因此，開展煤巷條帶穿層割縫鉆孔布置優(yōu)化研究，對協(xié)調(diào)煤與煤層氣開采的時空關系、平衡礦井生產(chǎn)部署具有重要意義。 本文采用理論分析與數(shù)值模擬相結合的方法，分析了不同煤層條件、不同鉆孔布置時的條帶預抽達標時間，優(yōu)化了重慶某礦W2704S回風條帶的鉆孔布置方案，并通過現(xiàn)場試驗對研究結果進行驗證分析。主要研究成果如下： ①結合高壓水射流割縫相似模型實驗結果，并基于動量定理和連續(xù)損傷力學等理論，建立了不同煤層條件下射流割縫縫槽尺寸的計算公式。 ②引入煤體滲透率、孔隙率的動態(tài)演化模型及D-P準則，建立高壓水射流割縫后煤層瓦斯?jié)B流的流-固耦合模型，并采用COMSOL軟件進行二次開發(fā)實現(xiàn)了該模型的求解；數(shù)值研究結果表明，鉆孔抽采影響半徑隨預抽時間的增加而增大，二者呈冪函數(shù)關系；高壓水射流割縫鉆孔的布置方式影響煤層瓦斯運移情況，其中交叉割縫布置方式較合理；建立了煤巷條帶預抽達標時間與縫槽尺寸、鉆孔間距、滲透率、煤體埋深、瓦斯壓力梯度等因素的關系表達式，為條帶鉆孔的合理布置提供指導。 ③基于射流割縫縫槽尺寸計算公式確定了W2704S回風條帶的煤層縫槽尺寸，并根據(jù)數(shù)值研究結果優(yōu)化了條帶鉆孔布置方案；現(xiàn)場試驗表明，煤巷條帶的實際預抽達標時間與數(shù)值模擬的相對誤差為7.9%，驗證了煤巷條帶穿層割縫鉆孔布置優(yōu)化方法的合理性。
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【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TD712.6

【參考文獻】

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本文編號：1700322