煤與瓦斯突出災(zāi)害已經(jīng)成為制約山西陽煤集團公司安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益的重大生產(chǎn)技術(shù)難題,而氣相壓裂作為近年來在陽泉礦區(qū)一項重要的卸壓消突措施被廣泛應(yīng)用。本文主要研究氣相壓裂前后所測煤樣的解吸指標以及動力學(xué)參數(shù)的變化,找出氣相壓裂影響下K_1、△h_2、瓦斯放散初速度△P以及瓦斯擴散系數(shù)D幾個指標的變化規(guī)律,并試圖找出壓裂對煤的物理性質(zhì)以及孔隙結(jié)構(gòu)的影響,為其在防突參數(shù)測定以及其影響機理方面提供新思路。本文主要采取以下手段進行研究:在陽泉新元煤礦31004輔助進風(fēng)巷和回風(fēng)巷進行氣相壓裂試驗,并通過在壓裂后恢復(fù)掘進過程中設(shè)置對比孔,跟蹤測試壓裂前后瓦斯解吸指標K_1、△h_2的變化情況,分析研究其變化規(guī)律;通過取壓裂前后煤樣,在實驗室測得不同壓力和粒度條件下K_1、△h_2、瓦斯放散初速度△P以及瓦斯擴散系數(shù)D變化規(guī)律,對比分析了壓裂前后煤樣在一些基礎(chǔ)參數(shù)和孔隙結(jié)構(gòu)方面的不同。得到以下結(jié)論:1.壓裂后測試得到的K_1、△h_2值相比于原始K_1、△h_2值下降明顯,并且其變化趨勢相對較為平緩,超標率明顯降低,說明氣相壓裂在所試驗區(qū)域有很好的消突效果;壓裂后在煤頭各位置所測得K_1、△h_2中,受兩個壓裂孔的影響的中間位置所測數(shù)據(jù)均略低于兩側(cè)數(shù)據(jù),且較兩側(cè)數(shù)據(jù)相比更為平穩(wěn);2.在粒徑小于或等于0.275mm時,壓裂煤樣擴散系數(shù)從擴散初期開始均略小于原始煤樣;而當其粒徑為0.45mm時壓裂煤樣擴散系數(shù)大于原始煤樣;在粒徑為0.2mm-0.25mm范圍內(nèi),壓裂煤樣和原始煤樣的擴散系數(shù)不隨瓦斯壓裂的升高而升高,反而對0.74和1.5MPa兩個低壓較為敏感;當壓力相同時原始煤樣的擴散系數(shù)要高于或略高于壓裂煤樣;3.在同等壓力下,經(jīng)過壓裂煤樣的吸附量要高于原始煤樣;壓裂煤樣的中微孔和過渡孔的孔容和比表面積要高于原始煤樣;總體來看壓裂煤樣的孔隙連通性要高于原始煤樣。
【學(xué)位單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TD712
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

壓裂管裝置圖

充氣閥裝置圖

【參考文獻】

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本文編號：2816258