沖擊地壓是一種破壞性極強(qiáng)的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害,而煤層注水技術(shù)可以改變煤的物理力學(xué)性質(zhì)及熱力學(xué)性質(zhì),驅(qū)替煤中的瓦斯,防治煤礦沖擊地壓及瓦斯突出,同時(shí)又能降低煤塵,是最積極、有效的防治煤礦災(zāi)害的措施之一。在現(xiàn)場工程實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)煤礦的煤潤濕性差嚴(yán)重影響現(xiàn)場注水效果,通常煤礦會(huì)采用添加表面活性劑來提高煤層的注水效果。但是隨著開采深度的增加,在高地應(yīng)力作用下,煤層礦物質(zhì)膠結(jié)密實(shí),堵塞孔喉,損害儲(chǔ)層滲透性,導(dǎo)致煤層出現(xiàn)“強(qiáng)吸附、低滲透”的特征,嚴(yán)重影響煤層注水效果,而添加表面活性劑來提高深部開采煤層的注水的效果已經(jīng)不顯著。煤中礦物質(zhì)是影響煤體物理力學(xué)性質(zhì)與滲透性的關(guān)鍵因素之一,螯合劑因其與礦物質(zhì)的特殊作用可以作為添加劑應(yīng)用到煤層注水技術(shù)當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)煤礦沖擊地壓的高效防治。本文選用亞氨基二琥珀酸四鈉(IDS)作為注水添加劑,研究IDS作用后煤物理力學(xué)性質(zhì)及煤中礦物元素變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明IDS可以將煤中的礦物質(zhì)解絡(luò)下來,由不溶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇軕B(tài)。隨著IDS濃度的增加,溶液中礦物質(zhì)離子的浸出濃度增加。礦物質(zhì)解絡(luò)后改變了煤的孔隙結(jié)構(gòu),使原本處于封閉狀態(tài)的孔隙被打通,從而增加煤的滲透性。同時(shí)礦物質(zhì)溶解后煤...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 問題的提出
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 煤層注水研究現(xiàn)狀
        1.2.2 螯合劑研究現(xiàn)狀
    1.3 研究主要內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究主要內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第2章 平煤十一礦工作面簡介
    2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造
    2.2 工作面概況簡介
        2.2.1 工作面位置
        2.2.2 工作面地質(zhì)構(gòu)造
    2.3 工作面注水效果評(píng)價(jià)
    2.4 小結(jié)
第3章 煤與螯合劑的特性分析
    3.1 材料與方法
    3.2 煤樣物理特性分析
    3.3 煤的化學(xué)特性分析
        3.3.1 煤中礦物質(zhì)簡介
        3.3.2 煤中礦物質(zhì)賦存狀態(tài)分析
        3.3.3 煤中礦物質(zhì)元素賦存狀態(tài)分析
    3.4 添加劑的特性分析
        3.4.1 十一礦注水效果差原因分析
        3.4.2 螯合劑的選擇
        3.4.3 螯合劑作用機(jī)理
    3.5 小結(jié)
第4章 螯合劑作用下煤中礦物質(zhì)常量元素溶解規(guī)律
    4.1 材料與方法
    4.2 煤中可溶常量元素含量變化分析
    4.3 溶液中礦物質(zhì)常量元素溶解的影響因素
        4.3.1 固液比對礦物質(zhì)元素溶解的影響
        4.3.2 浸泡時(shí)間對礦物質(zhì)元素溶解的影響
        4.3.3 螯合劑濃度對礦物質(zhì)元素溶解的影響
        4.3.4 螯合劑pH值對礦物質(zhì)元素溶解的影響
        4.3.5 其他影響因素
    4.4 小結(jié)
第5章 螯合劑作用下煤的孔隙結(jié)構(gòu)變化特征
    5.1 材料與實(shí)驗(yàn)
    5.2 螯合劑作用后煤樣表面結(jié)構(gòu)變化特征分析
    5.3 螯合劑作用后煤體內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)變化規(guī)律
        5.3.1 孔隙形態(tài)分析
        5.3.2 孔容變化特征
        5.3.3 孔徑分布變化特征
        5.3.4 比表面積變化特征
    5.4 螯合劑作用后煤樣含水率的變化情況
    5.5 小結(jié)
第6章 螯合劑對煤層性質(zhì)的影響
    6.1 材料與方法
    6.2 螯合劑煤層沖擊傾向性指標(biāo)變化規(guī)律
        6.2.1 彈性能指數(shù)變化規(guī)律
        6.2.2 沖擊能指數(shù)變化規(guī)律
        6.2.3 單軸抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律
    6.3 螯合劑作用后煤樣的沖擊傾向性變化機(jī)理
    6.4 巷道沖擊地壓的理論分析
    6.5 煤炭綠色利用的變化特征
    6.6 小結(jié)
第7章 煤層注水試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    7.1 工作面簡介
    7.2 注水參數(shù)設(shè)計(jì)
    7.3 小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加科研情況



本文編號(hào)：3772174