本文關(guān)鍵詞：考慮滑脫效應(yīng)的受載含瓦斯煤滲流規(guī)律研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著采煤機(jī)械化水平的提高,開采的深度也在逐年增加,地應(yīng)力、溫度和瓦斯壓力也在逐步增大,研究含瓦斯煤的滲流特性對(duì)于礦井瓦斯防治具有重要意義。本文以含瓦斯原煤為研究對(duì)象,利用自主研發(fā)的含瓦斯煤熱-流-固-力耦合吸附-解吸-滲流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行不同溫度和孔隙壓力影響下的受載含瓦斯煤滲流實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)合理論分析,對(duì)溫度和孔隙壓力影響下的受載含瓦斯煤滲流規(guī)律做深入分析,同時(shí)研究含瓦斯煤滲流過(guò)程中的滑脫效應(yīng)一般規(guī)律及考慮滑脫效應(yīng)的臨界條件,主要得出如下結(jié)論:(1)溫度變化對(duì)受載含瓦斯煤滲透率的影響與其所處應(yīng)力-應(yīng)變階段密切相關(guān)。在彈性變形階段,滲透率隨溫度的升高而減小,煤體基質(zhì)內(nèi)膨脹起主導(dǎo)作用,本文所建孔隙率模型能很好的解釋該現(xiàn)象;氣體壓力的增大使得溫度對(duì)煤樣滲透率的影響逐漸減小。(2)在彈性變形階段,含瓦斯煤滲透率隨著瓦斯壓力的增加呈現(xiàn)先下降后趨于平穩(wěn)的指數(shù)函數(shù)趨勢(shì)。當(dāng)瓦斯壓力較低時(shí),煤的吸附作用較強(qiáng)且煤骨架的吸附膨脹變形也較大,加之滑脫效應(yīng)效應(yīng),導(dǎo)致滲透率下降非常明顯;隨瓦斯壓力增加,煤的吸附作用逐漸趨于平衡,煤體骨架的吸附膨脹變形也越來(lái)越小,氣體壓力的變化引起的有效應(yīng)力變化逐漸顯現(xiàn),滲透率的變化趨于平緩。(3)考慮滑脫效應(yīng)的氣體滲流方程能更好的描述該實(shí)驗(yàn)滲流過(guò)程,得到了含瓦斯煤滑脫效應(yīng)的一般規(guī)律。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和理論分析,得到考慮滑脫效應(yīng)的臨界瓦斯壓力約為1.8MPa。
【關(guān)鍵詞】：受載含瓦斯煤 溫度 孔隙壓力 滲透率 滑脫效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD712
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 含瓦斯煤滲流理論研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 含瓦斯煤滲流實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 滑脫效應(yīng)影響下的含瓦斯煤滲流規(guī)律研究現(xiàn)狀17
• 1.2.4 存在的問(wèn)題17-18
• 1.3 本文主要研究工作18-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容18
• 1.3.2 技術(shù)路線18-19
• 1.4 研究特色19-21
• 2 考慮滑脫效應(yīng)的含瓦斯煤滲透率模型分析21-31
• 2.1 滑脫效應(yīng)機(jī)理及數(shù)學(xué)描述21-22
• 2.2 擬壓力法22-26
• 2.3 氣體滲流方程考慮滑脫效應(yīng)的方法26-30
• 2.3.1 考慮滑脫效應(yīng)的滲透率計(jì)算方法26-27
• 2.3.2 孔隙率計(jì)算公式的推導(dǎo)27-28
• 2.3.3 考慮滑脫效應(yīng)的滲透率數(shù)值計(jì)算方法28-29
• 2.3.4 滑脫貢獻(xiàn)率的公式推導(dǎo)29-30
• 2.4 小結(jié)30-31
• 3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建與實(shí)驗(yàn)方案31-43
• 3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研發(fā)目標(biāo)與思路31
• 3.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo)31-32
• 3.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成32-36
• 3.4 實(shí)驗(yàn)原理36
• 3.5 煤樣制備及參數(shù)測(cè)定36-38
• 3.5.1 煤樣的選取36
• 3.5.2 原煤試樣的制備36-37
• 3.5.3 煤樣參數(shù)測(cè)定37-38
• 3.6 受載含瓦斯煤滲流實(shí)驗(yàn)方案和步驟38-41
• 3.6.1 實(shí)驗(yàn)方案與步驟（一）38-40
• 3.6.2 實(shí)驗(yàn)方案與步驟（二）40-41
• 3.7 小結(jié)41-43
• 4 受載含瓦斯煤滲流規(guī)律研究43-75
• 4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法43-45
• 4.1.1 滲流速度和瓦斯壓力梯度43
• 4.1.2 滲透率43-44
• 4.1.3 滑脫效應(yīng)貢獻(xiàn)率44
• 4.1.4 有效應(yīng)力44-45
• 4.2 全應(yīng)力-應(yīng)變條件下含瓦斯煤滲透率隨溫度的變化規(guī)律45-49
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析45-47
• 4.2.2 含瓦斯煤滲透率隨溫度的變化規(guī)律分析47-48
• 4.2.3 含瓦斯煤滲透率與溫度、應(yīng)變的關(guān)系48-49
• 4.3 孔隙壓力對(duì)彈性變形階段含瓦斯煤滲透率的影響49-57
• 4.3.1 滲流速度隨孔隙壓力的變化規(guī)律49-53
• 4.3.2 滲透率隨孔隙壓力的變化規(guī)律53-56
• 4.3.3 孔隙壓力對(duì)受載含瓦斯煤滲透性影響分析56-57
• 4.4 溫度對(duì)彈性變形階段含瓦斯煤滲透率的影響57-63
• 4.4.1 滲流速度隨溫度的變化規(guī)律58-59
• 4.4.2 滲透率隨溫度的變化規(guī)律59-61
• 4.4.3 溫度對(duì)受載含瓦斯煤滲透率影響分析61-63
• 4.5 滑脫效應(yīng)對(duì)含瓦斯煤滲透率的影響63-71
• 4.5.1 受載含瓦斯煤滲透率計(jì)算方法分析63-66
• 4.5.2 滑脫因子隨絕對(duì)滲透率變化規(guī)律66-67
• 4.5.3 滑脫效應(yīng)貢獻(xiàn)率變化規(guī)律分析67-68
• 4.5.4 考慮滑脫效應(yīng)的含瓦斯煤滲流規(guī)律和臨界值分析68-71
• 4.5.5 受載含瓦斯煤滑脫效應(yīng)的一般規(guī)律分析71
• 4.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論71-72
• 4.7 小結(jié)72-75
• 5 結(jié)論與展望75-77
• 5.1 主要研究結(jié)論75-76
• 5.2 展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-85
• 作者簡(jiǎn)歷85-87
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集87

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