保護層開采導致采場上覆巖層產(chǎn)生裂隙，從而改變了煤巖體原始的孔隙度和滲透率。保護層采動影響下卸壓瓦斯在孔隙、裂隙雙重介質(zhì)中滲流規(guī)律研究以及煤巖體變形規(guī)律進行研究，對確定科學合理的抽采方法以及有效防治瓦斯災害具有重要的理論價值。采用理論分析與相似模擬實驗相結(jié)合的方法，對保護層采動過程中覆巖移動規(guī)律和卸壓瓦斯?jié)B流規(guī)律進行研究。主要工作如下：（1）分析保護層開采的基本特征、保護層分類以及保護層采動影響下覆巖移動規(guī)律與卸壓瓦斯?jié)B流規(guī)律。（2）研發(fā)煤與瓦斯共采相似模擬實驗臺，對實驗臺中密封艙體、保護層自動開采裝置、覆巖柔性加載裝置以及瓦斯?jié)B流速度測定裝置進行研制。（3）進行下保護層開采相似模擬實驗，將氮氣（N2）作為甲烷（CH4）的替代氣體通入實驗臺。由實驗數(shù)據(jù)分析可知煤巖體采動裂隙先后經(jīng)過形成、擴展和閉合三個過程，且覆巖的離層裂隙先于穿層裂隙產(chǎn)生。被保護層卸壓瓦斯?jié)B流速度隨著工作面的推進是一個升高、降低、再升高、再降低，最后趨于穩(wěn)定的過程。 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 采場上覆巖體結(jié)構(gòu)演化研究現(xiàn)狀
        1.2.2 卸壓瓦斯運移規(guī)律研究現(xiàn)狀
        1.2.3 采動巖體相似模擬實驗研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的不足
    1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
2 采動覆巖破壞特征與卸壓瓦斯?jié)B透規(guī)律
    2.1 覆巖破壞特征與規(guī)律
        2.1.1 覆巖破壞類型與特征
        2.1.2 覆巖破壞最終形態(tài)與范圍
    2.2 保護層的基本特征及其分類
    2.3 采動裂隙場卸壓瓦斯運移規(guī)律
        2.3.1 采動裂隙場中瓦斯來源
        2.3.2 采動卸壓瓦斯運移模式
        2.3.3 采動卸壓瓦斯?jié)B流關(guān)鍵控制因素
        2.3.4 采動裂隙場內(nèi)氣體的流態(tài)
    2.4 本章小結(jié)
3 相似模擬試驗臺設(shè)計
    3.1 實驗臺設(shè)計思路
    3.2 實驗臺主體構(gòu)成
        3.2.1 密封艙體
        3.2.2 保護層開采裝置
        3.2.3 上覆加載裝置
        3.2.4 采動應力測定裝置
        3.2.5 滲流速度測定裝置
        3.2.6 前面板強度加固裝置
        3.2.7 實驗臺氣密性測試
    3.3 本章小結(jié)
4 采動卸壓瓦斯運移相似模擬實驗
    4.1 相似實驗基本定理
    4.2 采動卸壓瓦斯運移相似模擬實驗
    4.3 模型的設(shè)計及制作
        4.3.1 原型工況簡介
        4.3.2 相似常數(shù)確定
        4.3.3 模型制作
        4.3.4 位移與應力測點布置
    4.4 實驗步驟
    4.5 結(jié)論與分析
        4.5.1 保護層頂板垮落規(guī)律
        4.5.2 采場上覆巖層下沉規(guī)律
        4.5.3 覆巖采動裂隙演化規(guī)律
        4.5.4 采動影響下瓦斯?jié)B流規(guī)律
        4.5.5 被保護層卸壓瓦斯?jié)B流速度變化規(guī)律
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3111738