煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占有舉足輕重的地位。在煤炭的井工開采中，由瓦斯引起的災害事故嚴重影響和制約著煤礦的生產(chǎn)安全和發(fā)展。然而瓦斯又是一種可利用的、潔凈的、高熱值的能源，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，瓦斯必將成為21世紀主要的能源之一。無論是將瓦斯作為災害因素加以防治，還是作為清潔能源加以利用，其基礎在于認識清楚瓦斯在煤巖體這種非常規(guī)儲層中的賦存和流動規(guī)律。本文在實驗的基礎上，根據(jù)含瓦斯煤巖的特點，利用流固耦合、有限元分析相關(guān)理論，運用數(shù)值模擬的方法，得到了一些有益的研究成果：（1）通過實驗室模擬軟弱煤層在地應力場中的滲透性實驗，得出煤巖在加載及卸載過程中的滲透率變化規(guī)律，定義了滲透率的壓敏效應指數(shù)，其變化規(guī)律與滲透率隨有效應力的變化規(guī)律相似，能很好的反映滲透率的演化規(guī)律；同時將實驗結(jié)果與數(shù)值模擬、現(xiàn)場實測結(jié)合起來，結(jié)果表明兩者匹配性較好。（2）從含瓦斯煤巖的物性特征出發(fā)，基于孔隙率的基本定義，考慮到游離瓦斯壓力變化對煤體顆粒體積變形的影響，推導出了孔隙率的數(shù)學表達式。運用多孔介質(zhì)有效應力理論，利用一系列假設，推導出了含瓦斯煤巖變形控制方程�；诤咚姑簬r體滲透率的壓敏效應，并充分考... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

原煤煤樣

Fig.2.1 Raw coal samples2.2.4 試驗系統(tǒng)本次試驗采用自行研制的流固耦合三軸伺服滲流系統(tǒng)，試驗系統(tǒng)原理如圖2.2所示，主要由軸壓系統(tǒng)、圍壓系統(tǒng)、瓦斯輸入系統(tǒng)、傳感器、瓦斯流量計、微機控制等系統(tǒng)組成。

——瓦斯粘度，取值 1.086×10-6Pa·s； ——煤樣長度，mm； ——煤樣橫截面積，m2；其他符號同上。達竹集團各煤礦不同煤層實驗結(jié)果達竹集團各煤礦不同煤層滲透率與有效應力的擬合曲線如下所示

【參考文獻】：
期刊論文
[1]煤與瓦斯突出的地質(zhì)理論分析[J]. 羅利銳,劉志剛.  科技創(chuàng)新導報. 2009(21)
[2]煤層瓦斯?jié)B流特性研究進展[J]. 陶云奇,許江,李樹春,彭守建.  煤田地質(zhì)與勘探. 2009(02)
[3]煤體滲透率隨溫度和應力變化的實驗研究[J]. 李志強,鮮學福.  遼寧工程技術(shù)大學學報(自然科學版). 2009(S1)
[4]瓦斯壓力對突出煤瓦斯?jié)B流影響試驗研究[J]. 尹光志,李小雙,趙洪寶,李曉泉,敬小非.  巖石力學與工程學報. 2009(04)
[5]煤與瓦斯突出的激發(fā)和發(fā)生條件[J]. 鮮學福,辜敏,李曉紅,姜德義.  巖土力學. 2009(03)
[6]地應力對突出煤瓦斯?jié)B流影響試驗研究[J]. 尹光志,李曉泉,趙洪寶,李小雙.  巖石力學與工程學報. 2008(12)
[7]煤巖固液耦合應變-滲透率試驗[J]. 楊永杰,楚俊,郇冬至,李磊.  煤炭學報. 2008(07)
[8]考慮尺度效應的煤樣滲透率對圍壓敏感性試驗研究[J]. 彭永偉,齊慶新,鄧志剛,李宏艷.  煤炭學報. 2008(05)
[9]煤與瓦斯突出微觀機理研究[J]. 王繼仁,鄧存寶,鄧漢忠.  煤炭學報. 2008(02)
[10]低滲透介質(zhì)滲透性試驗研究[J]. 陳衛(wèi)忠,楊建平,伍國軍,譚賢君,賈善坡,戴永浩,于洪丹.  巖石力學與工程學報. 2008(02)

博士論文
[1]低滲透煤層瓦斯抽放理論與應用研究[D]. 馮增朝.太原理工大學 2005

碩士論文
[1]底抽巷上向穿層鉆孔抽放遠程卸壓瓦斯技術(shù)研究[D]. 汪有清.安徽理工大學 2006
[2]高瓦斯低透氣性煤層強化增透抽放瓦斯技術(shù)研究[D]. 姚尚文.安徽理工大學 2005
[3]煤層瓦斯流動理論模擬研究[D]. 王曉亮.太原理工大學 2003



本文編號：3115839