發(fā)布時(shí)間：2017-04-15 13:14

  本文關(guān)鍵詞：穿層水力沖孔增透預(yù)抽瓦斯技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在查閱相關(guān)資料基礎(chǔ)之上,本文基于“北辰煤礦水力沖孔增透提高穿層鉆孔預(yù)抽效果的研究”這一課題,主要研究上向穿層鉆孔經(jīng)水力擴(kuò)孔措施的增透預(yù)抽瓦斯技術(shù)。通過(guò)水力沖孔破煤及鉆孔圍巖卸壓增透效果的理論分析,研究了水射流主要破煤機(jī)理、煤自身結(jié)構(gòu)對(duì)破煤過(guò)程的影響、沖孔后圍巖應(yīng)力分布變化的規(guī)律及其對(duì)煤體透氣性的影響,主要得出了煤的孔隙裂隙可簡(jiǎn)化水射流的破煤過(guò)程、煤體瓦斯的賦存有助于加速水射流對(duì)煤的拉伸破壞及剪切破壞、水力沖孔擴(kuò)孔效果越好鉆孔周圍煤體卸壓效果越好且卸壓范圍越大等結(jié)論；同時(shí),在分析沖孔噴嘴技術(shù)參數(shù)對(duì)水力沖孔破煤與施工的影響基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)了北辰煤礦81煤層水力沖孔噴頭,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的對(duì)比分析得出了最優(yōu)噴頭型號(hào)及該型號(hào)噴頭所對(duì)應(yīng)不同傾角的沖孔鉆孔時(shí)應(yīng)選用的最優(yōu)噴頭；另外,理論分析了沖孔水壓、噴頭進(jìn)水量、鉆孔與鉆桿尺寸間距、鉆桿推進(jìn)速率及旋轉(zhuǎn)速率等水力沖孔技術(shù)參數(shù)之間的相互影響作用及對(duì)水力沖孔破煤、排渣等施工因素的影響,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)沖孔試驗(yàn)得出了合理沖孔技術(shù)參數(shù)及參數(shù)選取并非唯一固定,關(guān)鍵是參數(shù)取值配比恰當(dāng),能保障水力沖孔施工流暢這一結(jié)論；最后,基于負(fù)壓法測(cè)沖孔預(yù)抽影響半徑的提出及成功應(yīng)用,為水力沖孔區(qū)域預(yù)抽瓦斯提供技術(shù)保障,后經(jīng)沖孔預(yù)抽效果的考察,結(jié)果表明,水力沖孔預(yù)抽前后,煤層透氣性系數(shù)提高了近7倍,單孔瓦斯抽采濃度平均提高了3倍以上；殘余瓦斯含量為2.54m3/t,相對(duì)下降了67%,殘余瓦斯壓力為0.24MPa,相對(duì)下降了57%。這說(shuō)明該技術(shù)的增透預(yù)抽瓦斯效果較好,具有一定推廣應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：上向穿層孔 水力沖孔 煤層增透 瓦斯抽采
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD712.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-10
• Contents10-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 引言13-14
• 1.2 問(wèn)題提出14-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 煤層瓦斯增透預(yù)抽技術(shù)15-16
• 1.3.2 水力沖孔破煤技術(shù)16-17
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及意義17-18
• 1.5 課題研究思路18-19
• 2 水力沖孔破煤增透理論分析19-36
• 2.1 煤的結(jié)構(gòu)與力學(xué)特性19-26
• 2.1.1 煤的孔隙、裂隙結(jié)構(gòu)特征19-22
• 2.1.2 含瓦斯煤的力學(xué)特征22-26
• 2.2 水力沖孔破煤機(jī)理26-31
• 2.2.1 高壓水射流簡(jiǎn)介26-27
• 2.2.2 高壓水射流對(duì)煤體破壞作用27-28
• 2.2.3 水力沖孔動(dòng)力破煤機(jī)理28-29
• 2.2.4 水力沖孔煤體破壞準(zhǔn)則29-31
• 2.3 水力沖孔卸壓增透機(jī)理31-35
• 2.3.1 沖孔圍巖應(yīng)力分布31-34
• 2.3.2 沖孔周圍煤體滲透性34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 3 水力沖孔關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)研究36-48
• 3.1 沖孔噴頭結(jié)構(gòu)參數(shù)36-39
• 3.1.1 噴嘴型式36
• 3.1.2 噴嘴技術(shù)參數(shù)36-38
• 3.1.3 噴嘴布置參數(shù)38-39
• 3.2 沖孔水壓與進(jìn)水量39-42
• 3.2.1 沖孔水壓確定39-41
• 3.2.2 進(jìn)水量41-42
• 3.3 孔與桿尺寸及出煤速度42-44
• 3.3.1 鉆孔鉆桿尺寸42
• 3.3.2 鉆孔出煤速率42-43
• 3.3.3 鉆孔與鉆桿合理間距43-44
• 3.4 鉆桿推進(jìn)速率及旋轉(zhuǎn)速率44-45
• 3.4.1 鉆桿推進(jìn)速率與旋轉(zhuǎn)速率的關(guān)系44-45
• 3.4.2 鉆桿推進(jìn)速率與旋轉(zhuǎn)速率的選取45
• 3.5 沖出煤量45-46
• 3.5.1 出煤量與沖孔水壓關(guān)系45-46
• 3.5.2 出煤量與沖孔時(shí)間關(guān)系46
• 3.5.3 出煤量對(duì)頂?shù)装宸�(wěn)定性影響46
• 3.6 本章小結(jié)46-48
• 4 北辰礦水力沖孔技術(shù)參數(shù)試驗(yàn)研究48-69
• 4.1 礦井及試驗(yàn)煤層概況48-49
• 4.1.1 礦井地質(zhì)概括48-49
• 4.1.2 試驗(yàn)煤層概況49
• 4.2 煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定49-53
• 4.2.1 煤層瓦斯壓力49-50
• 4.2.2 煤層瓦斯含量50-51
• 4.2.3 煤層透氣性系數(shù)51-52
• 4.2.4 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)52
• 4.2.5 煤的硬度特征值52-53
• 4.3 水力沖孔工藝及安全措施53-58
• 4.3.1 水力沖孔設(shè)備53
• 4.3.2 水力沖孔工藝53-55
• 4.3.3 水力沖孔操作規(guī)范55-57
• 4.3.4 水力沖孔安全技術(shù)措施57-58
• 4.4 水力沖孔試驗(yàn)58-68
• 4.4.1 沖孔噴頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58-60
• 4.4.2 沖孔噴頭性能試驗(yàn)60-65
• 4.4.3 沖孔噴頭結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化65-67
• 4.4.4 水力沖孔技術(shù)參數(shù)優(yōu)化67-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 5 水力沖孔增透預(yù)抽效果考察69-81
• 5.1 預(yù)抽與沖孔共同影響半徑測(cè)定69-72
• 5.1.1 影響半徑測(cè)定原理及方法69-71
• 5.1.2 影響半徑測(cè)定與分析71-72
• 5.2 水力沖孔增透效果考察72-78
• 5.2.1 沖孔預(yù)抽后煤層透氣性系數(shù)72-74
• 5.2.2 沖孔后鉆孔瓦斯抽采74-78
• 5.3 沖孔預(yù)抽消突效果考察78-79
• 5.3.1 殘余瓦斯含量測(cè)定78
• 5.3.2 殘余瓦斯壓力測(cè)定78-79
• 5.3.3 預(yù)抽消突效果評(píng)價(jià)79
• 5.4 本章小結(jié)79-81
• 6 結(jié)論與展望81-83
• 6.1 主要結(jié)論81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 致謝87-88
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果88

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：穿層水力沖孔增透預(yù)抽瓦斯技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：308485