原煤不僅在我國能源構(gòu)成中占據(jù)主導(dǎo)地位,還伴生著大量的清潔資源—煤層氣;如何安全、高效地開發(fā)利用煤層氣已然成為熱點(diǎn)。然而,隨著礦井采深的增加,地溫、地應(yīng)力呈升高趨勢,不僅嚴(yán)重影響了井下開采活動,另一方面煤層的透氣性也受到影響,這對于煤層瓦斯的抽采利用無疑是又增加了一道難題。因此,本文以馬蘭礦18506工作面制取的原煤、型煤為研究對象,利用改造后的WYS-800微機(jī)控制電液伺服三軸試驗(yàn)裝置以及數(shù)字化聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行熱力作用下煤巖的力學(xué)滲流及聲發(fā)射特性試驗(yàn),為瓦斯抽采以及煤巖動力災(zāi)害防治提供理論依據(jù),具體研究如下:（1）常規(guī)三軸試驗(yàn):（1）原煤峰值強(qiáng)度隨著圍壓、加載速率的增大而增大,且圍壓增大,彈性模量呈增大趨勢;（2）在聲發(fā)射初始階段,有一段聲發(fā)射空白期,隨著圍壓升高,聲發(fā)射空白期變長且聲發(fā)射活動減弱;（3）隨著圍壓的增大,最大振鈴計(jì)數(shù)減小,振幅增大;而加載速率卻表現(xiàn)出相反的作用,加載速率越大,最大振鈴計(jì)數(shù)隨之增大,振幅減小。（2）原煤、型煤單軸壓縮聲發(fā)射試驗(yàn):（1）型煤單軸峰值強(qiáng)度隨溫度增大而增大,原煤則相反,且同一處理溫度下,型煤峰值強(qiáng)度大于原煤;（2）在整個(gè)變形破壞過程中,同一溫度... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 溫度作用下煤巖力學(xué)滲流特性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 含瓦斯煤巖加載力學(xué)滲流特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 煤巖聲發(fā)射特征研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 溫度對煤巖力學(xué)滲透特性影響機(jī)理分析
    2.1 溫度對煤巖力學(xué)特性影響機(jī)理
    2.2 煤體熱彈性力學(xué)模型
        2.2.1 線熱膨脹系數(shù)
        2.2.2 熱彈性力學(xué)基本方程
        2.2.3 熱彈性力學(xué)應(yīng)力方程
    2.3 溫度對煤巖滲流特性的影響機(jī)理
        2.3.1 溫度作用下煤體產(chǎn)生熱破裂
        2.3.2 煤巖孔隙結(jié)構(gòu)脫水作用
        2.3.3 煤體雙孔滲透模型
            2.3.3.1 優(yōu)化后的雙孔滲透模型
            2.3.3.2 溫度對“孔隙率”的影響
            2.3.3.3 溫度對“裂隙率”的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 含瓦斯煤滲流及聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    3.1 煤樣的制取
        3.1.1 馬蘭礦18506 工作面概況
        3.1.2 煤樣的采集與加工
    3.2 含瓦斯煤滲流試驗(yàn)系統(tǒng)
    3.3 聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)
        3.3.1 聲發(fā)射組成
        3.3.2 聲發(fā)射參數(shù)設(shè)置
    3.4 本章小結(jié)
第四章 常規(guī)三軸含瓦斯煤滲流及聲發(fā)射試驗(yàn)研究
    4.1 試驗(yàn)方案
    4.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.2.1 不同加載條件下煤樣變形特性
            4.2.1.1 不同圍壓下煤樣的變形特性
            4.2.1.2 不同加載速率下煤樣的變形特性
        4.2.2 含瓦斯煤變形過程滲流特性
        4.2.3 常規(guī)三軸加載聲發(fā)射特征分析
            4.2.3.1 含瓦斯煤聲發(fā)射特征圍壓效應(yīng)
            4.2.3.2 加載速率對含瓦斯煤聲發(fā)射特性影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 熱力作用下煤巖滲流及聲發(fā)射試驗(yàn)研究
    5.1 高溫作用后煤樣單軸聲發(fā)射試驗(yàn)
    5.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.2.1 高溫后單軸試驗(yàn)條件下煤樣力學(xué)變形特性
        5.2.2 高溫處理后煤樣單軸聲發(fā)射特性
    5.3 不同溫度作用下煤巖變形滲流及聲發(fā)射試驗(yàn)
        5.3.1 試驗(yàn)方案
        5.3.2 不同溫度下含瓦斯原煤變形特性
        5.3.3 不同溫度下含瓦斯原煤滲透特性
            5.3.3.1 煤樣變形破壞過程滲流特性
            5.3.3.2 溫度對含瓦斯原煤滲透性影響
        5.3.4 不同溫度下含瓦斯原煤聲發(fā)射特性
            5.3.4.1 聲發(fā)射振鈴計(jì)數(shù)和累計(jì)振鈴計(jì)數(shù)
            5.3.4.2 聲發(fā)射能量和累計(jì)能量
    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]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)
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[8]不同加載速率下煤巖單軸壓縮電荷感應(yīng)規(guī)律研究[J]. 潘一山,唐治,李忠華,朱麗媛,李國臻.  地球物理學(xué)報(bào). 2013(03)
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博士論文
[1]受載含瓦斯煤滲流特性及其應(yīng)用研究[D]. 李波.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2013
[2]含瓦斯煤體損傷破壞特征及瓦斯運(yùn)移規(guī)律研究[D]. 孟磊.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2013
[3]深部巷道破裂巖體塊系介質(zhì)模型及工程應(yīng)用研究[D]. 盧興利.中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所） 2010
[4]高應(yīng)力下巖石卸荷及其流變特性研究[D]. 朱杰兵.中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所） 2009

碩士論文
[1]巷道圍巖與風(fēng)流熱交換量的反演算法及其應(yīng)用[D]. 蘇昭桂.山東科技大學(xué) 2004
[2]鹽巖蠕變特性研究[D]. 郭開元.重慶大學(xué) 2004



本文編號：3728144