本文關(guān)鍵詞：鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯數(shù)值模擬及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 瓦斯災(zāi)害事故是影響煤礦安全生產(chǎn)的主要因素之一,而預(yù)抽煤層瓦斯是解決該類事故的最根本、最有效的措施。本文根據(jù)流體在多孔介質(zhì)中的質(zhì)量守恒定律,以定向水平長(zhǎng)鉆孔周圍煤體瓦斯流動(dòng)場(chǎng)為研究對(duì)象,建立了鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯?jié)B流模型,并分析了其數(shù)值求解方法。應(yīng)用彈塑性力學(xué)及采動(dòng)巖體力學(xué),推導(dǎo)出鉆孔周圍煤體破壞范圍數(shù)學(xué)方程,得到鉆孔周圍煤體卸壓破壞范圍半徑。通過(guò)FLUENT數(shù)值模擬軟件,分析了不同抽采時(shí)間、抽采負(fù)壓、煤層滲透率、煤層瓦斯壓力、鉆孔直徑等條件下的鉆孔抽采半徑和瓦斯抽采量,得到各因素對(duì)鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯的影響規(guī)律。 根據(jù)神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)公司白芨溝煤礦的實(shí)際條件,分析了該礦煤層瓦斯賦存規(guī)律,以及綜采工作面瓦斯涌出規(guī)律,應(yīng)用分源預(yù)測(cè)法得到工作面的瓦斯涌出量。基于分析煤層瓦斯鉆孔合理預(yù)抽期主要影響因素,建立了合理預(yù)抽期模型,結(jié)合定向水平長(zhǎng)鉆孔布置原則,得到該工作面煤層瓦斯合理預(yù)抽期。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐分析,得到定向水平長(zhǎng)鉆孔抽采瓦斯效果及特點(diǎn),證明其對(duì)于降低回采工作面的瓦斯涌出量,保證白芨溝煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義,并表明FLUENT計(jì)算機(jī)模擬軟件對(duì)礦區(qū)瓦斯抽采工藝參數(shù)的選取具有重要的理論參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：鉆孔預(yù)抽 煤層瓦斯 數(shù)值模擬 定向水平長(zhǎng)鉆孔
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TD712
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 研究背景及意義8-10
• 1.2 礦井瓦斯抽采現(xiàn)狀研究分析10-14
• 1.2.1 礦井瓦斯抽采基礎(chǔ)理論分析10-12
• 1.2.2 礦井瓦斯抽采研究12-14
• 1.2.3 目前礦井瓦斯抽采存在主要問(wèn)題14
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo)和技術(shù)路線14-16
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容14
• 1.3.2 研究目標(biāo)14-15
• 1.3.3 技術(shù)路線15-16
• 2 鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯流動(dòng)機(jī)理分析16-32
• 2.1 煤層瓦斯運(yùn)移的基本規(guī)律16-19
• 2.1.1 瓦斯在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)分析16
• 2.1.2 瓦斯在煤層中的運(yùn)移16-18
• 2.1.3 瓦斯在煤層中的流動(dòng)狀態(tài)18-19
• 2.2 鉆孔周圍瓦斯流動(dòng)方程建立19-25
• 2.2.1 基本假設(shè)19-20
• 2.2.2 瓦斯流動(dòng)數(shù)學(xué)模型建立20-21
• 2.2.3 流動(dòng)方程的定解條件21-22
• 2.2.4 瓦斯流動(dòng)方程的解算22-25
• 2.3 鉆孔周圍煤體卸壓破壞范圍分析25-30
• 2.3.1 鉆孔煤體破壞范圍數(shù)學(xué)模型的建立25-28
• 2.3.2 鉆孔周圍應(yīng)力分析28-30
• 2.3.3 塑性破壞區(qū)范圍確定30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 3 鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯影響因素FLUENT 模擬分析32-43
• 3.1 FLUENT 軟件介紹32-33
• 3.1.1 FLUENT 軟件基本程序結(jié)構(gòu)32
• 3.1.2 FLUENT 軟件程序的能力32-33
• 3.1.3 FLUENT 求解問(wèn)題的基本步驟33
• 3.2 鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯數(shù)值模型的建立33-35
• 3.2.1 模擬方案的提出33-34
• 3.2.2 模型的建立34-35
• 3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析35-42
• 3.3.1 抽采時(shí)間的影響35-36
• 3.3.2 抽采負(fù)壓的影響36-38
• 3.3.3 煤層滲透率的影響38-39
• 3.3.4 煤層瓦斯壓力的影響39-41
• 3.3.5 鉆孔直徑的影響41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 4 白芨溝煤礦瓦斯賦存及涌出規(guī)律分析43-62
• 4.1 白芨溝煤礦概況43-45
• 4.1.1 礦井地理位置43-44
• 4.1.2 白芨溝煤礦井型44
• 4.1.3 白芨溝煤礦煤層賦存44-45
• 4.1.4 白芨溝煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)45
• 4.2 白芨溝煤礦瓦斯賦存規(guī)律研究45-50
• 4.2.1 煤層瓦斯賦存狀態(tài)45-46
• 4.2.2 煤層瓦斯含量的影響因素分析46-48
• 4.2.3 礦井瓦斯涌出量特點(diǎn)48-49
• 4.2.4 煤層瓦斯賦存規(guī)律49-50
• 4.3 白芨溝煤礦瓦斯吸附特性實(shí)驗(yàn)分析50-55
• 4.3.1 瓦斯吸附實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理50-51
• 4.3.2 瓦斯含量的測(cè)試結(jié)果51-55
• 4.3.3 測(cè)試結(jié)果分析55
• 4.4 白芨溝煤礦綜采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)55-61
• 4.4.1 2521 綜采工作面概況55-56
• 4.4.2 綜采工作面瓦斯涌出規(guī)律分析56-59
• 4.4.3 分源法預(yù)測(cè)綜采工作面瓦斯涌出量59-60
• 4.4.4 分源法預(yù)測(cè)瓦斯工程應(yīng)用60-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 5 定向水平長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用62-72
• 5.1 定向水平長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯合理預(yù)抽期的確定62-65
• 5.1.1 合理預(yù)抽期主要影響因素62-63
• 5.1.2 合理預(yù)抽期模型的建立63
• 5.1.3 定向水平長(zhǎng)鉆孔布置原則63-65
• 5.1.4 煤層瓦斯合理預(yù)抽期的確定65
• 5.2 定向水平長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯工程實(shí)踐及效果分析65-71
• 5.2.1 定向水平長(zhǎng)鉆孔瓦斯抽采技術(shù)方案65-67
• 5.2.2 定向水平長(zhǎng)鉆孔抽采瓦斯效果監(jiān)測(cè)67-69
• 5.2.3 鉆孔瓦斯流量與其相關(guān)參數(shù)的關(guān)系69-70
• 5.2.4 定向水平長(zhǎng)鉆孔抽采效果及特點(diǎn)分析70-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 6 結(jié)論72-74
• 6.1 論文主要結(jié)論72-73
• 6.2 論文后續(xù)展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 附錄79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯數(shù)值模擬及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：323622