本文關(guān)鍵詞：鶴壁十礦順層鉆孔瓦斯抽采合理參數(shù)確定，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文利用煤巖體變形理論以及煤層瓦斯流動(dòng),建立符合該礦的順層鉆孔抽采氣固耦合模型,并利用COMSO L M ulti physics仿真軟件進(jìn)行模擬,模擬了瓦斯在煤體內(nèi)部運(yùn)移規(guī)律,對(duì)模擬結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,從而驗(yàn)證模型的正確性。本文依靠正確數(shù)學(xué)模型以及幾何模型,模擬了不同條件下對(duì)抽采效果的影響,通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證了在20kpa的抽采負(fù)壓,抽采時(shí)間為93d,鉆孔的孔徑為94mm的抽采條件下,得出該礦的有效抽采半徑為1.5m,模擬得到的結(jié)果則為90d有效抽采半徑為1.59m,實(shí)測(cè)結(jié)果與模擬結(jié)果相差不大,為模擬提供了可信度,并且通過模擬為鶴壁十礦確立了合理的鉆孔孔徑以及孔間距,確立了一套適合鶴壁十礦的抽采參數(shù),對(duì)該礦的抽采工作具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：煤層瓦斯 順層鉆孔 抽采有效半徑 數(shù)值模擬 瓦斯抽采方案
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD712.6
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.1.1 選題背景10
• 1.1.2 選題意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 煤層瓦斯抽采方法研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 瓦斯抽采發(fā)展及現(xiàn)狀12
• 1.2.3 煤層瓦斯流動(dòng)理論研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.4 煤層瓦斯抽采參數(shù)測(cè)試研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線17-20
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容17
• 1.3.2 技術(shù)路線17-20
• 2 煤層瓦斯賦存與流動(dòng)主要影響因素分析及其流動(dòng)方程20-28
• 2.1 瓦斯在煤層中賦存狀態(tài)20
• 2.2 瓦斯在煤層中的吸附性能20
• 2.3 煤層中瓦斯的運(yùn)移規(guī)律20-25
• 2.3.1 煤層中瓦斯流動(dòng)的主要影響控制因素20-22
• 2.3.2 煤層瓦斯運(yùn)移方式22-23
• 2.3.3 煤層中瓦斯流動(dòng)場(chǎng)分類23-25
• 2.4 多孔介質(zhì)中流體的流動(dòng)方程25-26
• 2.4.1 多孔介質(zhì)中流體的質(zhì)量守恒方程25
• 2.4.2 達(dá)西定律25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-28
• 3 礦井概況及煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定28-36
• 3.1 礦井概況28-32
• 3.1.1 交通位置及其隸屬關(guān)系28-29
• 3.1.3 井田地質(zhì)構(gòu)造及分布特征29
• 3.1.4 煤質(zhì)特征及水文地質(zhì)情況29-32
• 3.2 煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定32-35
• 3.2.2 煤的堅(jiān)固性系數(shù)32-33
• 3.2.3 吸附常數(shù)測(cè)試33-34
• 3.2.4 煤的工業(yè)分析34
• 3.2.5 煤的真相對(duì)密度、視相對(duì)密度34
• 3.2.6 煤的瓦斯含量及壓力34-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 4 基于煤層氣固耦合條件下瓦斯運(yùn)移規(guī)律的研究36-60
• 4.1 COMSOL Multiphysics軟件以及PDE模塊簡(jiǎn)介36-37
• 4.1.1 COMSOL Multiphysics軟件的特征36-37
• 4.2 含瓦斯煤巖體變形控制方程37-38
• 4.2.1 平衡方程37
• 4.2.2 煤巖體變形的幾何方程37
• 4.2.3 煤巖體理想彈性本構(gòu)方程37-38
• 4.3 氣固耦合過程主要控制變量分析38-40
• 4.3.1 孔隙率和滲透率動(dòng)態(tài)變化模型39
• 4.3.2 Klinkenberg因子39
• 4.3.3 煤體吸附解吸變形39-40
• 4.4 數(shù)學(xué)模型的建立及模擬過程40-57
• 4.4.1 模型基本假設(shè)40
• 4.4.2 模型的建立40-42
• 4.4.3 邊界條件和初始值42
• 4.4.4 幾何模型的設(shè)定和建立42-43
• 4.4.5 數(shù)值模擬參數(shù)43
• 4.4.6 瓦斯抽采在不同影響條件下效果模擬研究43-57
• 4.5 本章小結(jié)57-60
• 5 順層鉆孔有效抽采半徑的測(cè)定60-68
• 5.1 鉆孔抽采半徑的定義60
• 5.2 瓦斯壓力降低法60-62
• 5.3 鶴壁十礦1206下順槽順層鉆孔有效半徑測(cè)定62-65
• 5.4 抽采有效半徑與抽采時(shí)間、地應(yīng)力以及孔徑的定量關(guān)系模型65-67
• 5.4.1 SPSS軟件簡(jiǎn)介66
• 5.4.2 有效抽采半徑與時(shí)間、地應(yīng)力以及孔徑關(guān)系表達(dá)式66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 6 確立順層鉆孔預(yù)抽瓦斯初步設(shè)計(jì)68-74
• 6.1 不同孔距對(duì)抽放效果的影響以及鉆孔間距的確定68-70
• 6.2 1206下順槽順層鉆孔布置方案70-71
• 6.3 本章小結(jié)71-74
• 7 結(jié)論與展望74-76
• 7.1 結(jié)論74-75
• 7.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 作者簡(jiǎn)歷80-81
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集81

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