本文關鍵詞：應用復合射孔技術提高低滲透率煤層瓦斯抽采率試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著煤礦開采規(guī)模的擴大和開采深度不斷延伸,不僅大部分礦井為高瓦斯礦井而且礦井煤層滲透率降低,本煤層瓦斯預抽效果較差。本文通過在石油天然氣領域運用成熟的復合射孔技術移植到煤礦中來增加煤層的孔隙裂隙,進而來提高煤層的透氣性,最后實現(xiàn)改善瓦斯抽采效果的根本目的。為低透氣性煤層提高瓦斯抽采率提供一種新技術、新思路。全面地介紹了復合射孔技術的發(fā)展以及配套裝置,論述了射孔彈形成射流及侵徹的基本理論以及產(chǎn)生的爆生氣體沖刷裂縫的機理。分析了復合射孔技術在煤礦運用的可行性與安全性。通過運用ANSYS/LS-DYNA軟件,對不同角度藥型罩錐角和不同厚度藥型罩對射流形成以及能量影響的分析,選擇了合適的仿真模擬參數(shù);通過對煤體的侵徹模擬,得出煤體的侵徹深度,為射孔作用對煤體的破壞、裂隙的貫通以及提高瓦斯抽采率提供了依據(jù)。本文確定了射孔器的選型和安裝方案,選取了89型號超深穿透射孔彈和89DP25R10-100的射孔槍作為試驗器材。以常村礦2103工作面為工程實例,進行了現(xiàn)場試驗,建立相應鉆孔、封孔工藝和施工安全措施。經(jīng)過試驗對比,瓦斯抽采量最大提高3.39倍,抽采效果提高了近1.3倍,抽采半徑較原來提高了1倍以上。充分證明了復合射孔技術應用于煤礦且提高低透性煤層瓦斯抽采率是可行的。
【關鍵詞】：低滲透率 射孔技術 仿真模擬 抽采效果
【學位授予單位】：華北科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD712.6
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 1 緒論15-28
• 1.1 研究背景與意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外瓦斯抽采研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 煤層強化增透技術研究現(xiàn)狀17-20
• 1.4 射孔技術研究現(xiàn)狀20-26
• 1.5 研究的主要內(nèi)容和技術路線26-28
• 2 試驗礦井介紹28-33
• 2.1 礦井概況28-29
• 2.2 常村礦+470水平煤層瓦斯基本參數(shù)29-31
• 2.3 常村礦+470水平煤層物理參數(shù)31-32
• 2.4 本章小結32-33
• 3 復合射孔技術造縫機理研究33-43
• 3.1 射孔彈高速侵徹機理33-36
• 3.2 射孔彈炸藥與火藥爆生氣體作用機理36-42
• 3.3 煤層瓦斯壓力作用42
• 3.4 本章小結42-43
• 4 基于LS-DYNA的仿真金屬射流形成及侵徹煤層數(shù)值模擬43-61
• 4.1 金屬射流形成數(shù)值模擬43-54
• 4.2 金屬射流侵徹煤層數(shù)值模擬54-59
• 4.3 本章小結59-61
• 5 復合射孔技術現(xiàn)場試驗及效果評價61-75
• 5.1 試驗工作面概況61
• 5.2 復合射孔器安全性分析61-63
• 5.3 復合射孔現(xiàn)場施工工藝63-66
• 5.4 復合射孔試驗現(xiàn)場應用66-67
• 5.5 復合射孔試驗效果分析67-74
• 5.6 本章小結74-75
• 6 結論與展望75-77
• 6.1 主要結論75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻77-80
• 作者簡歷80-82
• 學位論文數(shù)據(jù)集82

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本文編號：501337