瓦斯抽采對于治理解決煤礦井下安全問題非常高效。本文利用試驗分析、理論推導、數(shù)值模擬等綜合手段對瓦斯抽采鉆孔周圍含瓦斯煤巖體進行研究分析,基于煤巖體內(nèi)部動態(tài)變化的孔隙率、滲透率,結合彈性力學基本方程以及煤巖體有效應力獲得位移場控制方程;根據(jù)考慮Klinkenberg效應后的Darcy定律、質(zhì)量守恒定律給出了瓦斯運移方程;基于能量守恒定律、熱力學定律得出了溫度場控制方程,最終確立了煤巖體抽采鉆孔孔周熱流固多場耦合瓦斯運移規(guī)律。主要內(nèi)容和結論如下:1.針對含瓦斯煤巖體的滲流特性,開展了恒載情況下不同粒徑破碎煤樣在瓦斯壓力變化過程中的滲流試驗。結果表明:流體在破碎煤樣內(nèi)部的滲透能力隨著瓦斯壓力的增大而增強,鉆孔周圍破碎煤樣的粒徑大小對其影響較大;破碎煤樣的滲流過程符合達西定律。2.基于滲流特性試驗,建立了煤層順層抽采鉆孔孔周熱流固多場耦合瓦斯運移規(guī)律模型并進行數(shù)值求解。結果表明:在抽采鉆孔成孔后,煤體瓦斯壓力、滲透率和孔隙率隨著抽采時間的增加逐漸減小;煤體瓦斯含量減小,熱傳導、吸附瓦斯解吸以及解吸后瓦斯的運移共同作用使得其溫度降低。3.考慮吸附膨脹效應對動態(tài)孔隙率和滲透率的直接影響,建立了在全... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

煤樣分選篩

單元體受力圖

圖 3.2 流入瓦斯流體質(zhì)量示意圖含瓦斯煤巖體中取一微元體，瓦斯流速為V ，單位度為 ，如圖 3.2 所示。在dt時間下，流入微元體左端面的瓦斯流體質(zhì)量為

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3354314