【摘要】：在目前礦井生產(chǎn)技術條件下,本煤層瓦斯抽采是解決瓦斯災害的主要措施之一,而鉆孔密封效果直接決定著瓦斯抽采的效果,封孔材料和封孔工藝是影響鉆孔密封效果的兩個主要因素。因此,研究本煤層瓦斯抽采鉆孔速效密封技術,對提高瓦斯抽采效果,防止瓦斯突出、爆炸事故的發(fā)生非常重要。(1)通過FLAC3D數(shù)值模擬和松動圈理論的分析,結(jié)合漿液的擴散理論,得出本煤層瓦斯抽采鉆孔速效布袋密封機理,并通過對本煤層巷道周邊應力區(qū)域狀態(tài)分析,得出本煤層瓦斯抽采鉆孔密封段合理位置。(2)基于主動式支護和密封原則,研究了本煤層瓦斯抽采鉆孔速效密封技術。根據(jù)現(xiàn)場鉆孔支護和裂隙密封的原則,通過分析膨脹劑添加的最優(yōu)比例,研制出一種新型封孔材料。利用電鏡掃描、單軸抗壓強度實驗分析對新型封孔材料的孔隙結(jié)構(gòu)和抗壓強度特性進行了分析。根據(jù)“兩堵一注”和主動支護原則,分析本煤層瓦斯抽采鉆孔速效布袋密封技術的基本原理和工藝流程,并優(yōu)選了適合速效布袋密封的封孔設備。(3)為了驗證速效布袋密封技術的實際密封效果,在某礦302采煤工作面布置鉆孔進行現(xiàn)場工業(yè)性試驗,并對瓦斯抽采濃度進行了測試分析。通過以上研究,在理論上推導出了本煤層瓦斯抽采鉆孔速效布袋密封機理,在材料上研制出新型封孔材料,在工藝上研發(fā)了速效布袋密封技術及方法。通過現(xiàn)場驗證,證明了本煤層瓦斯抽采鉆孔速效布袋密封技術的優(yōu)越性。
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD712.6
【圖文】：

1 緒論1-鉆孔；2-堵頭；3-封孔漿液；4-抽采管；5-注漿管；6-檢查管圖 1.3 “兩堵一注”式封孔示意圖器封孔的頓巴斯礦采用封孔器進行封孔，如采用水力膨脹封孔器、橡膠等[76]。美國則采用了水泥及與其配套的機械裝置封孔，英國采用進行封孔[77-78]。1232546

本煤層瓦斯抽采鉆孔密封機理分孔周圍應力與數(shù)值模擬工程應用而開發(fā)的連續(xù)介質(zhì)顯式有限差分計以及煤巖體在達到強度極限后產(chǎn)生塑性變狀后，首先將該區(qū)域進行離散化處理，也元之間通過節(jié)點連接，當某個節(jié)點受到荷步長△t 求得節(jié)點的不平衡力，然后將不平程，直到失衡力足夠小或節(jié)點位移趨于平應力分布，并確定明確的邊界，模型長×寬左右為應力邊界，應力按埋藏深度梯度變力值按埋藏深度計算約 10MPa，模型中間如圖 2.1 所示。

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本文編號：2740699