巷道的開挖會(huì)造成應(yīng)力場(chǎng)的重新分布,在圍巖內(nèi)依次形成卸壓區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)和原始應(yīng)力區(qū),其中卸壓區(qū)內(nèi)裂隙充分發(fā)育,透氣性較好,為提高進(jìn)行瓦斯抽采效率,抽采鉆孔封孔深度需要超過(guò)卸壓區(qū)寬帶。因此,準(zhǔn)確測(cè)定巷旁煤巖卸壓帶寬度是優(yōu)化煤礦井下鉆孔封孔措施、提高瓦斯抽采效率的前提。本文根據(jù)煤層地應(yīng)力、透氣性和裂隙發(fā)育三者之間的關(guān)系,提出了一種新的卸壓帶寬度測(cè)試方法—鉆孔注氣漏失量法,并通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試相結(jié)合的研究手段驗(yàn)證了該方法的可行性和測(cè)試結(jié)果的可靠性。主要成果如下:（1）開展了室內(nèi)煤樣全應(yīng)力應(yīng)變滲透率實(shí)驗(yàn)并建立了滲透率演化模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在壓密和線彈性階段中由于煤樣被壓縮,孔隙和裂隙減小,造成滲透率不斷下降;進(jìn)入塑性破壞和殘余變形階段,煤體內(nèi)新生裂隙大量發(fā)育,滲透率大幅度上升。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,考慮了屈服破壞過(guò)程裂隙產(chǎn)生與貫通對(duì)滲透率的影響,建立了煤體全應(yīng)力應(yīng)變過(guò)程中滲透率演化模型,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了滲透率模型的正確性。（2）數(shù)值模擬研究了巷道和鉆孔開挖后煤巖應(yīng)力和滲流場(chǎng)分布。在上述煤巖滲透率演化模型的基礎(chǔ)上,以夏店煤礦3118運(yùn)巷為研究對(duì)象,運(yùn)用數(shù)值軟件FLAC... 

【文章來(lái)源】：河南理工大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 煤體滲透率特性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 巷道圍巖應(yīng)力分布及裂隙發(fā)育研究現(xiàn)狀
        1.2.3 煤層卸壓帶寬度考察研究現(xiàn)狀
        1.2.4 存在的問題
    1.3 研究?jī)?nèi)容及研究方案
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究方案
2 含瓦斯煤全應(yīng)力應(yīng)變過(guò)程中滲透率演化模型
    2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹
    2.2 實(shí)驗(yàn)原理及過(guò)程
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
        2.2.2 煤樣制備
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作
        2.2.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        2.2.5 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    2.3 全應(yīng)力-應(yīng)變過(guò)程中含瓦斯煤滲流特性變化
        2.3.1 不同圍壓下全應(yīng)力-應(yīng)變及滲透率演化規(guī)律
        2.3.2 不同瓦斯壓力下全應(yīng)力-應(yīng)變及滲透率演化規(guī)律
    2.4 含瓦斯煤全應(yīng)力應(yīng)變過(guò)程中滲透率演化模型
        2.4.1 煤體未損傷階段滲透率演化模型
        2.4.2 煤體損傷階段滲透率演化模型
    2.5 煤樣全應(yīng)力應(yīng)變滲透率演化模型的驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
3 巷道及鉆孔圍巖應(yīng)力場(chǎng)及滲透率分布規(guī)律
    3.1 FLAC3D軟件簡(jiǎn)介
        3.1.1 基本原理
        3.1.2 FLAC3D軟件優(yōu)缺點(diǎn)
    3.2 數(shù)值模型建立
        3.2.1 模型設(shè)計(jì)原則
        3.2.2 模型尺寸及邊界條件
    3.3 巷道及鉆孔圍巖有效應(yīng)力演化規(guī)律
        3.3.1 巷道開挖引起應(yīng)力場(chǎng)的演化
        3.3.2 鉆孔開挖引起應(yīng)力場(chǎng)的演化
    3.4 巷道及鉆孔圍巖滲透率演化規(guī)律
        3.4.1 巷道開挖后圍巖滲透性分布規(guī)律
        3.4.2 鉆孔開挖后圍巖滲透性分布規(guī)律
    3.5 本章小結(jié)
4 鉆孔漏失法測(cè)試機(jī)理及測(cè)試系統(tǒng)
    4.1 鉆孔注氣漏失量測(cè)定卸壓帶的理論依據(jù)
    4.2 鉆孔漏失量測(cè)定巷旁卸壓帶寬度測(cè)試系統(tǒng)
        4.2.1 鉆孔注氣漏失量法測(cè)試裝置
        4.2.2 鉆孔漏失量法的優(yōu)點(diǎn)
    4.3 鉆孔漏失量法模擬分析
        4.3.1 模型簡(jiǎn)介
        4.3.2 模擬結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
5 現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐
    5.1 試驗(yàn)地點(diǎn)概況
        5.1.1 礦井概述
        5.1.2 測(cè)試地點(diǎn)概述
        5.1.3 測(cè)試地點(diǎn)選取
    5.2 鉆孔注氣漏失量測(cè)定方法
        5.2.1 鉆孔漏失量法操作步驟
        5.2.2 鉆孔漏失量測(cè)定結(jié)果分析
    5.3 鉆屑方法對(duì)測(cè)試結(jié)果的驗(yàn)證
        5.3.1 鉆屑量法測(cè)試原理
        5.3.2 測(cè)試結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[7]保護(hù)層開采過(guò)程中卸載煤體損傷及滲透性演化特征研究[D]. 陳海棟.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
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碩士論文
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本文編號(hào)：3640740