采動影響下工作面深孔注水非線性滲流規(guī)律
本文選題:采動 + 工作面。 參考:《煤炭學(xué)報(bào)》2017年S1期
【摘要】:針對采煤工作面深孔注水滲流理論方面仍存在不足,在分析了工作面應(yīng)力分布狀態(tài)及其對煤層注水特性影響的基礎(chǔ)上,基于滲流力學(xué)理論對煤層注水非線性滲流方程進(jìn)行簡化與求解,通過分析其解的特性研究了注水壓頭、滲流速度、注水流量等的時(shí)空演化規(guī)律,并通過工作面注水實(shí)例對本文所得理論進(jìn)行了驗(yàn)證。研究結(jié)果表明:深孔注水區(qū)域內(nèi)的煤體處于卸載破壞區(qū),該區(qū)域內(nèi)的注水過程屬于滲流層流,沿鉆孔徑向方向上的水力壓頭具有余誤差函數(shù)特性,其滲流邊界的擴(kuò)展速度及鉆孔注水流量均隨時(shí)間逐漸減小;而沿鉆孔深度方向上,隨著煤體的滲透率的逐漸降低,鉆孔周邊的滲流速度逐漸減小,煤體的潤濕程度也逐漸降低。
[Abstract]:In view of the deficiency in the theory of deep hole water injection seepage in coal mining face, this paper analyzes the stress distribution state of coal face and its influence on the characteristics of coal seam water injection. Based on the seepage mechanics theory, the nonlinear seepage equation of coal seam water injection is simplified and solved. By analyzing the characteristics of the solution, the temporal and spatial evolution laws of water injection head, seepage velocity and water injection flow rate are studied. The theory obtained in this paper is verified by the example of face water injection. The results show that the coal body in the deep hole water injection area is in the unloading failure zone, and the water injection process in this area belongs to the seepage laminar flow, and the hydraulic head along the radial direction of the borehole has the characteristics of residual error function. In the direction of borehole depth, the percolation velocity of the percolation boundary and the water injection rate of the borehole gradually decrease with the decrease of the permeability of the coal body, the percolation velocity around the borehole decreases gradually, and the wetting degree of the coal decreases gradually.
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院;華北科技學(xué)院安全工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51274206)
【分類號】:TD714.4
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,本文編號:1937452
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