本文關(guān)鍵詞：本煤層鉆孔參數(shù)與瓦斯抽采效果關(guān)系研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦井瓦斯災害是威脅我國煤礦安全生產(chǎn)最大災害。目前人們已經(jīng)認識到礦井瓦斯抽采是解決瓦斯災害事故最根本有效的措施。鉆孔抽采的工藝參數(shù)是影響瓦斯抽采效果的主要因素之一。本文首先以煤層瓦斯賦存規(guī)律及瓦斯流動理論為基礎(chǔ),根據(jù)流體在多孔介質(zhì)中流動的特征,建立了瓦斯在鉆孔周圍煤體中的擴散-滲流連續(xù)性方程,并利用COMSOL Multiphysics軟件建立了數(shù)值模型。然后通過數(shù)值模擬研究了不同直徑的抽采鉆孔在不同抽采時間下與鉆孔有效抽采半徑之間的定量關(guān)系。同時也模擬研究了不同長度的鉆孔與有效抽采半徑的關(guān)系。研究表明:一定抽采時間內(nèi),鉆孔直徑與有效抽采半徑成冪指數(shù)關(guān)系;抽采鉆孔的長度對有效抽采半徑的影響不大,但隨著鉆孔的鉆進,不同孔深處的有效抽采半徑有所不同。最后,利用SPSS軟件中的非線性擬合模塊得到有效抽采半徑與鉆孔直徑、孔深以及抽采時間之間的定量關(guān)系式,并在方莊一礦41121工作面對不同直徑和長度的鉆孔有效抽采半徑進行了測試,測試結(jié)果與模擬結(jié)果基本一致。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯抽采 直徑 孔深 數(shù)值模擬 抽采效果 有效抽采半徑
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.6
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 鉆孔周圍煤體瓦斯分布規(guī)律研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 鉆孔參數(shù)對瓦斯抽采效果影響的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 鉆孔直徑和長度與瓦斯抽采效果關(guān)系研究目前存在問題14-15
• 1.3 本文研究內(nèi)容15
• 1.4 創(chuàng)新點15-16
• 1.5 技術(shù)路線圖16
• 1.6 本章小結(jié)16-18
• 2 煤層瓦斯流動理論18-32
• 2.1 煤層中瓦斯賦存狀態(tài)18
• 2.2 煤層瓦斯吸附性及影響因素分析18-24
• 2.2.1 煤層瓦斯的吸附性能18-22
• 2.2.2 煤層瓦斯吸附性影響因素分析22-24
• 2.3 煤層瓦斯流動規(guī)律24-30
• 2.3.1 流體在多孔介質(zhì)中的運移狀態(tài)24
• 2.3.2 煤層中瓦斯的流動規(guī)律24-26
• 2.3.3 煤層瓦斯流動狀態(tài)分類26-28
• 2.3.4 影響瓦斯流動的主要因素28-30
• 2.4 鉆孔周圍煤體應力分布規(guī)律30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 鉆孔參數(shù)對瓦斯抽采效果影響規(guī)律數(shù)值模擬32-46
• 3.1 COMSOL Multiphysics軟件簡介32-33
• 3.2 數(shù)學模型的建立33-37
• 3.2.1 基本假設(shè)33-34
• 3.2.2 煤層中瓦斯流動數(shù)學模型34-36
• 3.2.3 初始及邊界條件36-37
• 3.3 鉆孔直徑與瓦斯抽采效果關(guān)系數(shù)值模擬37-43
• 3.3.1 數(shù)值模型37-39
• 3.3.2 模擬結(jié)果及分析39-43
• 3.4 鉆孔長度與瓦斯抽采效果關(guān)系數(shù)值模擬43-45
• 3.4.1 數(shù)值模型43
• 3.4.2 模擬結(jié)果及分析43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 4 瓦斯抽采效果與鉆孔參數(shù)定量關(guān)系研究46-64
• 4.1 鉆孔有效抽采半徑46
• 4.2 鉆孔有效抽采半徑界定指標及測定方法46-47
• 4.3 鉆孔直徑與瓦斯抽采效果定量關(guān)系47-51
• 4.4 鉆孔長度與瓦斯抽采效果定量關(guān)系51-55
• 4.5 抽采時間與瓦斯抽采效果定量關(guān)系55-57
• 4.6 瓦斯抽采效果與抽采鉆孔參數(shù)之間的定量關(guān)系57-58
• 4.7 抽采鉆孔合理參數(shù)布置分析58-61
• 4.7.1 合理鉆孔直徑分析59-60
• 4.7.2 合理鉆孔長度分析60-61
• 4.8 本章小結(jié)61-64
• 5 現(xiàn)場測試64-70
• 5.1 礦井概況及測試地點64-66
• 5.1.1 交通位置及隸屬關(guān)系64
• 5.1.2 開拓方式及生產(chǎn)能力64
• 5.1.3 煤層64-65
• 5.1.4 瓦斯65
• 5.1.5 測試地點65-66
• 5.2 有效抽采半徑現(xiàn)場測定66-69
• 5.2.1 測試原理66
• 5.2.2 測試步驟66-67
• 5.2.3 測試結(jié)果67-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 6 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 結(jié)論70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻72-76
• 作者簡歷76-78
• 學位論文數(shù)據(jù)集78

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