研究瓦斯在煤層中的運(yùn)移規(guī)律是解決瓦斯高效抽采的重要課題之一,在煤層采取水力壓裂增透措施的情況下尤為重要。本文在以郭家河煤礦1307工作面為現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)條件上,采用了實(shí)驗(yàn)研究、理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)等手段研究了在水力壓裂條件下煤層損傷變形特征及瓦斯運(yùn)移規(guī)律。研究結(jié)果顯示,煤體損傷破壞性質(zhì)隨著加載條件的不同而不同,并且通過有效應(yīng)力原理推導(dǎo)出在考慮孔隙水壓力的前提下的煤體損傷本構(gòu)方程。分析了水力壓裂條件下煤層中瓦斯的運(yùn)移規(guī)律,利用損傷變量修正了能夠描述水力壓裂條件下煤層瓦斯運(yùn)移模型,利用數(shù)值模擬對(duì)該模型進(jìn)行了驗(yàn)證,并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)工程應(yīng)用。論文取得了以下成果:（1）在原煤試件孔隙水壓滲流實(shí)驗(yàn)中,隨著試件軸向應(yīng)變的增大,原煤滲透率呈現(xiàn)先減小,后增大的趨勢(shì),“U”字型能夠較好地詮釋滲透率的走勢(shì)。滲透率在煤體到達(dá)屈服點(diǎn)之前一直都比較低,經(jīng)過一段平緩期,過了屈服點(diǎn)迅速增大。在一定范圍內(nèi),隨著孔隙水壓的增大,原煤試件被破壞地愈劇烈,通過計(jì)算得出了原煤試件彈性模量逐漸變小,而滲透率隨之而增大,孔隙水壓的加大對(duì)煤體滲透率具有促進(jìn)作用,而且滲透率在增大的同時(shí)具有存在一個(gè)突變點(diǎn),在此基礎(chǔ)之上,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)... 

【文章來源】：煤炭科學(xué)研究總院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

（c）孔隙水壓控制系統(tǒng) （d）試樣安裝系統(tǒng)圖 2.1 三軸滲流伺服裝置圖Fig.2.1 Triaxial sever-controlled seepage equipment

（c）孔隙水壓控制系統(tǒng) （d）試樣安裝系統(tǒng)圖 2.1 三軸滲流伺服裝置圖Fig.2.1 Triaxial sever-controlled seepage equipment

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤層瓦斯抽采效果影響因素分析及技術(shù)對(duì)策[J]. 趙旭生,劉延保,申凱,巴全斌.  煤礦安全. 2019(01)
[2]深部礦井沖擊地壓、瓦斯突出復(fù)合災(zāi)害發(fā)生機(jī)理[J]. 朱麗媛,潘一山,李忠華,徐連滿.  煤炭學(xué)報(bào). 2018(11)
[3]我國(guó)煤礦瓦斯防治的研究進(jìn)展及方向[J]. 景春陽.  工程技術(shù)研究. 2018(10)
[4]注水煤層瓦斯運(yùn)移規(guī)律研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 唐建平,孫東玲,武文賓.  煤礦安全. 2018(05)
[5]煤礦井下低透氣性煤層增透技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 唐建平,胡良平.  中國(guó)煤炭. 2018(03)
[6]低透煤層水力壓裂促進(jìn)瓦斯抽采模擬與試驗(yàn)研究[J]. 周西華,周麗君,范超軍,白剛,宋東平.  中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[7]電脈沖可控沖擊波煤儲(chǔ)層增透原理與工程實(shí)踐[J]. 張永民,邱愛慈,秦勇.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2017(09)
[8]裂紋閉合對(duì)高壓空氣爆破沖擊煤體瓦斯抽采效果影響[J]. 李守國(guó),賈寶山,聶榮山,王永保.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(08)
[9]基于連續(xù)損傷的巖石滲流有限元分析[J]. 王永亮,柳占立,林三春,莊茁.  工程力學(xué). 2016(11)
[10]含初始損傷的煤統(tǒng)計(jì)損傷本構(gòu)模型研究[J]. 孫傳猛,曹樹剛,李勇,李國(guó)棟,楊紅運(yùn).  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)

博士論文
[1]薄及中厚軟煤層水力壓裂煤巖損傷機(jī)理及瓦斯運(yùn)移規(guī)律[D]. 程亮.重慶大學(xué) 2016
[2]煤層氣直井排采中煤儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性及其壓降傳播規(guī)律[D]. 許小凱.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[3]煤巖電脈沖應(yīng)力波致裂增滲行為與機(jī)理[D]. 李恒樂.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[4]煤巖體積壓裂機(jī)理研究[D]. 路艷軍.西南石油大學(xué) 2015
[5]多場(chǎng)耦合作用下的煤層氣運(yùn)移機(jī)理研究[D]. 周珺.成都理工大學(xué) 2015
[6]煤礦瓦斯賦存和運(yùn)移的力學(xué)機(jī)制及應(yīng)用研究[D]. 賈天讓.大連理工大學(xué) 2014
[7]煤層水力壓裂裂縫擴(kuò)展規(guī)律及瓦斯抽采鉆孔優(yōu)化研究[D]. 康向濤.重慶大學(xué) 2014
[8]松軟煤層井下水力壓裂致裂機(jī)理及應(yīng)用研究[D]. 雷毅.煤炭科學(xué)研究總院 2014
[9]煤巖體水力壓裂裂縫擴(kuò)展及對(duì)瓦斯運(yùn)移影響研究[D]. 袁志剛.重慶大學(xué) 2014
[10]井下水力壓裂煤層應(yīng)力場(chǎng)與瓦斯流場(chǎng)模擬研究[D]. 付江偉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]采動(dòng)條件下煤巖力學(xué)特性及瓦斯運(yùn)移時(shí)空演化規(guī)律[D]. 李銘輝.重慶大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3498718