煤層注水能有效降低工作面粉塵濃度,改善井下工作環(huán)境,防治煤與瓦斯突出和沖擊地壓,弱化煤體提高放頂煤工作面頂煤放出率,因此得到了廣泛的應(yīng)用。但是煤層注水是否會降低無煙煤的塊煤生產(chǎn)率,引起了煤炭生產(chǎn)企業(yè)的擔(dān)憂。無煙煤的價格與塊度大小有直接的關(guān)系,末煤的價格僅為塊度為25mm～80mm的塊煤價格的60%左右。鑒于此,本文進行了注水對無煙煤受壓變形特性及破碎塊度分布影響的試驗研究。試驗煤樣取自山西高平望云煤礦3號煤,屬低變質(zhì)無煙煤。論文從物理力學(xué)、熱力學(xué)和水化學(xué)損傷等三個方面分析了水對煤的弱化機理,測試了煤的物理力學(xué)特性、鏡質(zhì)組最大反射率和顯微組分、裂隙孔隙特性和煤的水潤濕性,進行了天然煤樣與注水飽水煤樣受壓變形與破碎塊度分布規(guī)律的對比試驗;通過對比煤樣破碎時的應(yīng)力應(yīng)變曲線和破碎演化過程,分析了天然含水煤樣和注水飽水煤樣在變形和破碎過程中的差異,并應(yīng)用破碎塊度分布的分形維數(shù)和羅森-拉姆勒（Rosin-Rammler）模型分析了破碎后煤樣塊度分布規(guī)律;針對放頂煤開采工作面頂煤放出塊度分布,在望云煤礦3號煤層3203注水工作面和3204未注水工作面進行了現(xiàn)場工業(yè)性測試。通過系統(tǒng)的研究取得了以下主要... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１水對煤強度的影響??Ｆｉｇ．?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｗａｔｅｒ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ?ｏｆ?ｃｏａｌ??

隨著煤壁外的水分子的侵入，逐漸把水分子吸進煤體的深部，使煤體膨脹，直到吸引力??被抵消為零為止。此時煤體停止對水的吸入。??如圖２－２，煤對水的吸附從微觀上看是由于煤表面分子與水分子的相互吸引作用的??結(jié)果。這些作用力包括分子間力和氫鍵［５６］。煤對水分子的吸附屬于多層吸附。吸附的第??一層水主要是由于煤分子對水分子的氫鍵作用占主要地位，對其它吸附的水分子層主要??是分子間力所引起的長程力作用的結(jié)果。??Ｊ２??

??試件Ｂ測１００個點，表３－２煤樣測點的反射率統(tǒng)計表，圖３－２為煤樣反射率測值分布直??方圖，圖３－３為顯微組分相片，表３－３為煤巖顯微組分和鏡質(zhì)體反射率的定量測定統(tǒng)計??結(jié)果。??表３－１煤體物理力學(xué)參數(shù)測定結(jié)果??Ｔａｂｌｅ３－１?Ｔｈｅ?ｂａｓｉｃ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ａｎｄ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ｏｆ?ｃｏａｌ??序號?ｍ．?－ｍ?測定值???１?容重?ｇ／ｃｍ３?１．４２７３??２?比重?１．５１５１??３?孔隙率?％?５．５７９７??４?天然含水率?％?２．１５２５??５?常壓浸泡含水率＾?％?２．８０７４??６?加壓３ＭＰａ浸泡含水率？?％?３．０３３４??７?抗壓強度?ＭＰａ?８．７４??８?飽水抗壓強度？?ＭＰａ?７．４１??９?泊松比?０．２７??１０?飽水泊松比，?０．１８??１１?抗拉強度?ＭＰａ?１．４２??

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]煤層注水抑制瓦斯涌出機理研究[J]. 郭紅玉,蘇現(xiàn)波.  煤炭學(xué)報. 2010(06)
[4]“三軟”煤層采煤工作面煤層注水消突治理瓦斯、煤塵技術(shù)[J]. 秦來昌,孫云虎,趙寶濤.  煤炭技術(shù). 2009(11)
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[10]煤巖體水力致裂弱化技術(shù)及其進展[J]. 黃炳香,鄧廣哲,劉長友.  中國工程科學(xué). 2007(04)

博士論文
[1]頂煤冒放特性與預(yù)注水處理頂煤的理論研究及其應(yīng)用[D]. 康天合.中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所） 2002

碩士論文
[1]采煤工作面深孔煤層注水技術(shù)研究[D]. 高海賓.安徽理工大學(xué) 2007



本文編號：3426927