本文選題：水力割縫 + 破壞機制　； 參考：《煤炭科學研究總院》2017年碩士論文

【摘要】：瓦斯抽采是煤層瓦斯防治的重要手段,煤的滲透率是影響煤層瓦斯抽采效果的一個主要因素,增加煤層滲透率技術(shù)一直是瓦斯抽采技術(shù)的研究熱點之一。高壓水射流割縫作為提高煤層滲透率的有效手段,在煤礦中得到了越來越廣泛的應用。煤層割縫深度預測對抽采鉆孔布置、增透效果預估非常重要,但目前煤層水力割縫深度預測多依賴于于經(jīng)驗,缺失科學合理的預測模型,因此研究煤層水力割縫深度影響因素并建立預測模型,對指導水力割縫鉆孔參數(shù)設(shè)計、割縫設(shè)備選型和增透效果預估具有重要的指導意義。針對煤層水力割縫深度影響因素及預測模型,本論文的研究工作主要包括以下四個部分:1)煤的物理力學性質(zhì)對割縫深度的影響將水射流對煤的作用力簡化為垂直集中力,射流對煤的作用過程抽象為垂直集中力作用于半無限平面的Boussinesq—Flamant問題,確定水射流作用下煤內(nèi)部的應力分布形式。結(jié)合數(shù)值模擬軟件分析水射流作用下煤主要的破壞類型,認為剪切強度是抵抗水射流破壞的主要因素,拉伸強度是次要因素。2)水射流參數(shù)對割縫深度的影響通過測量不同水泵壓力與噴嘴直徑組合下射流對煤的作用力數(shù)據(jù)并加以分析,確定噴嘴直徑與水泵壓力均為影響射流作用力的因素,其中驅(qū)動壓力的影響更為顯著。同時通過理論分析確定射流作用力的構(gòu)成形式,確定各參數(shù)對射流作用力的影響機制。3)水力割縫深度預測模型研究使用Loland損傷模型模擬煤在射流作用下的力學響應機制;引入Mohr—Coulomb準則以抗剪強度作為煤破壞的判定條件;以射流動量量化水力割縫過程中射流對煤的作用,建立水力割縫切割深度預測模型。4)水力割縫預測模型實驗驗證研究使用Flac3D軟件進行數(shù)值模擬實驗、使用水泥砂漿制作的模擬材料進行地面破壞試驗并結(jié)合井下現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)驗證水力割縫預測模型,驗證結(jié)果表明模型預測深度同實際深度間誤差小于10%,能較好的滿足工程應用要求。本文最終研究確定影響水力割縫深度的主要因素、建立割縫深度預測模型,并通過數(shù)值模擬實驗、地面破壞試驗和井下試驗對預測模型進行了驗證。
[Abstract]:In this paper , the influence of water jet parameters on the depth of coal seam is studied .

【學位授予單位】：煤炭科學研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TD712.6

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本文編號：1879726