由于原煤一直是我國(guó)能源構(gòu)成中占比最大的一部分,造成當(dāng)前我國(guó)煤礦開采已進(jìn)入深部開采階段,其開采環(huán)境表現(xiàn)出“地應(yīng)力高、瓦斯壓力高、瓦斯含量多、滲透性低”的特點(diǎn),時(shí)刻誘發(fā)著礦井煤巖動(dòng)力災(zāi)害的發(fā)生;同時(shí)瓦斯也是一種非常規(guī)天然氣資源;因此,如何安全、高效、綠色地進(jìn)行深部開采與瓦斯利用顯得尤為重要。實(shí)際開采過(guò)程中含瓦斯煤受力主要表現(xiàn)為加載和卸載的復(fù)合作用�；趯W(xué)者們的研究,本文以屯蘭礦22301工作面2號(hào)煤為研究對(duì)象,利用自主研發(fā)的含瓦斯煤滲流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行不同加卸載條件下的含瓦斯煤聲發(fā)射實(shí)驗(yàn),模擬實(shí)際開采的復(fù)雜情況,研究含瓦斯煤的滲流特性與聲發(fā)射特性,為防治煤巖動(dòng)力災(zāi)害與瓦斯抽采提供更科學(xué)的理論依據(jù),具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）常規(guī)三軸壓縮:（1）、其偏應(yīng)力-應(yīng)變曲線可分為:壓密階段、彈性階段、屈服階段、破壞階段;（2）、其滲透率整體變化規(guī)律為:先不斷持續(xù)減小→急劇增大→緩慢增大→穩(wěn)定不變;（3）、由于Klinkenberg效應(yīng),隨瓦斯壓力的增大,其最大軸向應(yīng)力減小,滲透率相應(yīng)時(shí)段大致呈現(xiàn)先減小后增大的“U”型趨勢(shì),由于圍壓效應(yīng),隨圍壓的增大,其最大偏應(yīng)力變大、滲透率相應(yīng)時(shí)段減小;（4）、其聲發(fā)射特... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 含瓦斯煤力學(xué)特性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 含瓦斯煤滲流特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 含瓦斯煤聲發(fā)射特性的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容及方法
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究方法
    1.4 技術(shù)路線圖
第二章 含瓦斯煤體孔隙-裂隙結(jié)構(gòu)及滲透性的理論基礎(chǔ)
    2.1 含瓦斯煤體的孔隙-裂隙結(jié)構(gòu)
        2.1.1 孔隙結(jié)構(gòu)
        2.1.2 裂隙結(jié)構(gòu)
    2.2 含瓦斯煤體滲透性
        2.2.1 含瓦斯煤體滲透率k
        2.2.2 含瓦斯煤層透氣性系數(shù)λ
        2.2.3 含瓦斯煤體滲流基本方程
    2.3 含瓦斯煤體滲透性的影響因素
    2.4 本章小結(jié)
第三章 含瓦斯煤滲流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    3.1 煤樣的制取
        3.1.1 屯蘭礦22301工作面概況
        3.1.2 煤樣的采集與加工
    3.2 含瓦斯煤滲流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成
        2.2.1 WYS-800微機(jī)控制電液伺服三軸瓦斯?jié)B流實(shí)驗(yàn)裝置
        2.2.2 12 CHsPCI-2全數(shù)字化聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
    3.3 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
    3.4 本章小結(jié)
第四章 常規(guī)三軸壓縮下含瓦斯煤聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 常規(guī)三軸加載條件下含瓦斯煤聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)方案
    4.2 聲發(fā)射傳感器緊貼三軸室外壁的可行性
    4.3 含瓦斯煤滲透率的測(cè)量原理
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.5 含瓦斯煤變形特征與滲流特性的分析
    4.6 瓦斯壓力、圍壓與滲流特性的分析
        4.6.1 圍壓固定、瓦斯壓力變化
        4.6.2 瓦斯壓力固定、圍壓變化
    4.7 含瓦斯煤應(yīng)力與聲發(fā)射特征的分析
    4.8 含瓦斯煤滲透率與聲發(fā)射特征的分析
    4.9 本章小結(jié)
第五章 不同加卸載條件下含瓦斯煤聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 單軸壓縮下煤樣聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 單軸壓縮實(shí)驗(yàn)方案
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.1.3 單軸壓縮下煤樣失穩(wěn)破壞過(guò)程中的力學(xué)特性與聲發(fā)射特性
        5.1.4 加載速度對(duì)其力學(xué)特性的影響
    5.2 軸向加載速度固定、卸圍壓速度變化下含瓦斯煤聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.2.3 不同卸圍壓速度下含瓦斯煤變形特性
        5.2.4 不同卸圍壓速度下含瓦斯煤滲流特性
        5.2.5 不同卸圍壓速度下含瓦斯煤聲發(fā)射特征
    5.3 卸圍壓速度固定、軸向加載速度變化下含瓦斯煤聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.3 不同軸向加載速度下含瓦斯煤變形特性
        5.3.4 不同軸向加載速度下含瓦斯煤滲流特性
        5.3.5 不同軸向加載速度下含瓦斯煤聲發(fā)射特征
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同瓦斯壓力下煤巖力學(xué)性質(zhì)及聲發(fā)射特性研究[J]. 高保彬,呂蓬勃,郭放.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(01)
[2]巖體裂隙滲流-劈裂-損傷耦合模型及應(yīng)用[J]. 趙延林,曹平,馬文豪,唐勁舟,萬(wàn)文,王衛(wèi)軍.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[3]含瓦斯型煤破壞臨界慢化前兆特征研究[J]. 孔祥國(guó),王恩元,胡少斌,劉曉斐,許昭勇,湛唐啟.  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]加卸載下原煤力學(xué)特性及滲透演化規(guī)律[J]. 趙宏剛,張東明,劉超,鄧博知,邊光,李文璞.  工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(12)
[5]高應(yīng)力下含瓦斯原煤三軸壓縮力學(xué)特性研究[J]. 劉愷德.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]加載速率對(duì)煤巖損傷及聲發(fā)射特征影響的數(shù)值模擬研究[J]. 李小軍,李回貴,袁瑞甫.  河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[7]煤與瓦斯突出過(guò)程的細(xì)觀機(jī)制研究[J]. 黃維新,劉敦文,夏明.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[8]真三軸氣固耦合煤體滲流試驗(yàn)系統(tǒng)的研制及應(yīng)用[J]. 李文鑫,王剛,杜文州,王鵬飛,陳金華,孫文斌.  巖土力學(xué). 2016(07)
[9]煤卸荷過(guò)程中聲發(fā)射特征及綜合破壞前兆分析[J]. 劉倩穎,張茹,高明忠,李果,張澤天,張朝鵬.  四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2016(S2)
[10]負(fù)壓可控流固耦合三軸伺服實(shí)驗(yàn)裝置的研發(fā)及應(yīng)用[J]. 田坤云,張?jiān)?  煤礦安全. 2016(06)

博士論文
[1]采動(dòng)影響下?lián)p傷破裂煤巖體滲透性演化規(guī)律研究[D]. 薛熠.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]含瓦斯煤滲透特性影響因素與煤層瓦斯抽采模擬研究[D]. 袁梅.重慶大學(xué) 2014
[3]含瓦斯煤變形破壞特征及滲透行為研究[D]. 劉星光.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[4]受載含瓦斯煤滲流特性及其應(yīng)用研究[D]. 李波.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2013
[5]含瓦斯煤巖本構(gòu)模型與失穩(wěn)規(guī)律研究[D]. 王登科.重慶大學(xué) 2009
[6]含瓦斯煤THM耦合模型及煤與瓦斯突出模擬研究[D]. 陶云奇.重慶大學(xué) 2009
[7]含瓦斯煤失穩(wěn)破壞及聲發(fā)射特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙洪寶.重慶大學(xué) 2009
[8]煤巖體聲發(fā)射傳播機(jī)理研究[D]. 鄒銀輝.山東科技大學(xué) 2007

碩士論文
[1]巖石三軸壓縮破裂失穩(wěn)的聲發(fā)射突變特征及預(yù)測(cè)研究[D]. 王德超.山東科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3604930