煤與瓦斯突出災(zāi)害已經(jīng)成為制約山西陽煤集團(tuán)公司安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)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(xiàng)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(cè)煤樣的解吸指標(biāo)以及動(dòng)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(kuò)散系數(shù)D幾個(gè)指標(biāo)的變化規(guī)律,并試圖找出壓裂對(duì)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(cè)定以及其影響機(jī)理方面提供新思路。本文主要采取以下手段進(jìn)行研究:在陽泉新元煤礦31004輔助進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷進(jìn)行氣相壓裂試驗(yàn),并通過在壓裂后恢復(fù)掘進(jìn)過程中設(shè)置對(duì)比孔,跟蹤測(cè)試壓裂前后瓦斯解吸指標(biāo)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(shí)驗(yàn)室測(cè)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(kuò)散系數(shù)D變化規(guī)律,對(duì)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(cè)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(shì)相對(duì)較為平緩,超標(biāo)率明顯降低,說明氣相壓裂在所試驗(yàn)區(qū)域有很好的消突效果;壓裂后在煤頭各位置所測(cè)得K_1、△h_2中,受兩個(gè)壓裂孔的影響的中間位置所測(cè)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(shí),壓裂煤樣擴(kuò)散系數(shù)從擴(kuò)散初期開始均略小于原始煤樣;而當(dāng)其粒徑為0.45mm時(shí)壓裂煤樣擴(kuò)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(kuò)散系數(shù)不隨瓦斯壓裂的升高而升高,反而對(duì)0.74和1.5MPa兩個(gè)低壓較為敏感;當(dāng)壓力相同時(shí)原始煤樣的擴(kuò)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(jí)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(xiàn)】

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2 么玉鵬;葉明海;;淮北祁南礦構(gòu)造煤孔隙結(jié)構(gòu)分析[J];河南科技;2014年12期

3 周彥杰;;二氧化碳炮爆破技術(shù)在煤礦開采中的運(yùn)用[J];內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì);2014年04期

4 宋曉夏;唐躍剛;李偉;曾凡桂;相建華;;基于小角X射線散射構(gòu)造煤孔隙結(jié)構(gòu)的研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2014年04期

5 韓世勇;;氣相壓裂技術(shù)在煤倉清堵中的應(yīng)用[J];煤;2014年01期

6 王艷軍;史沁彬;韓世勇;;綜放初采頂板氣相壓裂技術(shù)應(yīng)用[J];煤;2013年11期

7 朱拴成;周海豐;李浩蕩;;二氧化碳炮處理綜采工作面巷道三角區(qū)懸頂[J];煤礦安全;2013年08期

8 楊曉娜;宋志敏;張子戌;;平煤十二礦構(gòu)造煤煤層氣特征研究[J];煤;2013年06期

9 李一波;鄭萬成;王鳳雙;;煤樣粒徑對(duì)煤吸附常數(shù)及瓦斯放散初速度的影響[J];煤礦安全;2013年01期

10 宋曉夏;唐躍剛;李偉;王紹清;楊明顯;;中梁山南礦構(gòu)造煤吸附孔分形特征[J];煤炭學(xué)報(bào);2013年01期

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2 韓亞北;液態(tài)二氧化碳相變致裂增透機(jī)理研究[D];河南理工大學(xué);2014年

3 張鵬;注二氧化碳提高煤層氣采收率理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2012年

4 李堯斌;高瓦斯煤層深孔控制預(yù)裂爆破增透技術(shù)研究[D];安徽理工大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2816258