本文關(guān)鍵詞：煤滲透性能及煤與瓦斯突出過程模擬實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 煤作為一種復(fù)雜的多孔介質(zhì),其滲透性能的影響因素眾多,而煤與瓦斯突出是煤礦開采過程中發(fā)生的一種極其復(fù)雜的動力現(xiàn)象。本文在系統(tǒng)測試分析煤的基本物理力學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上,利用煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院自制的三軸滲流儀對4種煤樣在三軸應(yīng)力條件下平均有效應(yīng)力、溫度與瓦斯壓力綜合作用時煤滲透性能演化規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并利用西南資源開發(fā)及環(huán)境災(zāi)害控制工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(重慶大學(xué))研制的煤與瓦斯突出過程模擬試驗(yàn)臺探討了不同瓦斯壓力、不同突出口徑下的煤與瓦斯突出特性,取得了以下研究成果: 1)在三軸應(yīng)力條件下,隨著溫度升高及平均有效應(yīng)力增大,煤層滲透率逐漸降低,同時在長期有效應(yīng)力作用下,煤樣滲透率會降低;相同條件下,煤樣視密度越小,其滲透率越大,同時煤樣表面孔隙分布的盒維數(shù)與其滲透率存在一定的相關(guān)性;不同煤樣,其平均有效應(yīng)力敏感系數(shù)及溫度敏感系數(shù)的演化趨勢相似,而平均有效應(yīng)力對煤樣瓦斯壓力敏感系數(shù)演化的影響很小。 2)不同條件下的煤與瓦斯突出過程模擬實(shí)驗(yàn)表明,在一定條件下,瓦斯壓力與突出口徑可以影響煤與瓦斯突出的發(fā)生以及突出的強(qiáng)度,即煤與瓦斯突出存在瓦斯壓力閾值及突出口開口面積閾值,低于此閾值時不會發(fā)生突出,只有高于此閾值才會發(fā)生突出。在高于此閾值時,隨著瓦斯壓力或開口面積的增大,突出強(qiáng)度會增加。半圓形開口條件下的實(shí)驗(yàn)表明,開口面積對突出強(qiáng)度的影響較明顯,同時開口形狀也對突出存在重要的影響。 3)在突出實(shí)驗(yàn)過程中,充氣時,煤層溫度呈波動式上升,突出發(fā)生時,煤層溫度降低,降低的速度與突出強(qiáng)度、突出過程持續(xù)的時間等因素有關(guān);在突出過程中,煤層“頂板”處的瓦斯壓力會迅速下降,下降的速度與突出強(qiáng)度等因素有關(guān);實(shí)驗(yàn)條件不同,突出煤樣的分布區(qū)域存在一定的差異,但突出對煤樣均存在粉碎作用;突出孔洞大多呈不規(guī)則的梨形等形狀,拓取的孔洞模型形態(tài)差異較大。
【關(guān)鍵詞】：含瓦斯煤 滲透率 煤與瓦斯突出 模擬
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TD713
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 問題的提出及研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線16-18
• 1.3.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 技術(shù)路線17-18
• 2 煤的基本物理力學(xué)性質(zhì)18-45
• 2.1 孔隙特征分析18-32
• 2.1.1 表面孔隙結(jié)構(gòu)特征18-28
• 2.1.2 內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)特征28-32
• 2.2 力學(xué)性能測試32-40
• 2.2.1 滲透率實(shí)驗(yàn)煤樣抗壓性能32-37
• 2.2.2 突出實(shí)驗(yàn)煤樣剪切性能37-40
• 2.3 等溫吸附性能測試40-44
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)步驟40-41
• 2.3.2 等溫吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析41-44
• 2.4 小結(jié)44-45
• 3 三軸應(yīng)力條件下煤的滲透性能實(shí)驗(yàn)研究45-63
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法45-47
• 3.2 三軸應(yīng)力條件下煤滲透率演化特征47-49
• 3.3 平均有效應(yīng)力與溫度對滲透率的綜合作用49-55
• 3.3.1 溫度一定時平均有效應(yīng)力對滲透率的影響49-50
• 3.3.2 平均有效應(yīng)力一定時溫度對滲透率的影響50-51
• 3.3.3 瓦斯壓力一定時平均有效應(yīng)力對滲透率的影響51-53
• 3.3.4 長期有效應(yīng)力作用下煤樣滲透率變化規(guī)律53-54
• 3.3.5 加載歷史對煤樣滲透率的影響54-55
• 3.4 滲透率敏感系數(shù)分析55-61
• 3.4.1 滲透率對平均有效應(yīng)力敏感系數(shù)分析55-58
• 3.4.2 滲透率對溫度敏感系數(shù)分析58-60
• 3.4.3 滲透率對瓦斯壓力敏感系數(shù)分析60-61
• 3.5 小結(jié)61-63
• 4 煤與瓦斯突出過程模擬實(shí)驗(yàn)研究63-111
• 4.1 煤與瓦斯突出過程模擬試驗(yàn)臺介紹63-70
• 4.1.1 模擬試驗(yàn)臺簡介63-64
• 4.1.2 模擬試驗(yàn)臺基本結(jié)構(gòu)64-69
• 4.1.3 模擬試驗(yàn)臺的操作系統(tǒng)69-70
• 4.2 煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)操作步驟70-76
• 4.3 瓦斯壓力對突出影響的模擬實(shí)驗(yàn)研究76-86
• 4.3.1 瓦斯壓力0.5MPa 下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)76-78
• 4.3.2 瓦斯壓力1.0MPa 下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)78-82
• 4.3.3 瓦斯壓力1.5MPa 下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)82-86
• 4.4 突出口徑對突出影響的模擬實(shí)驗(yàn)研究86-102
• 4.4.1 突出口徑30mm 下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)86-88
• 4.4.2 突出口徑60mm 下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)88-92
• 4.4.3 突出口徑100mm 下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)92-97
• 4.4.4 突出口徑30mm 與瓦斯壓力1.25MPa 下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)97-102
• 4.5 半圓形突出口下瓦斯壓力對突出影響的模擬實(shí)驗(yàn)研究102-110
• 4.5.1 瓦斯壓力0.75MPa 下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)102-106
• 4.5.2 瓦斯壓力1.25MPa 下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)106-110
• 4.6 小結(jié)110-111
• 5 結(jié)論與展望111-113
• 5.1 主要結(jié)論111-112
• 5.2 后續(xù)研究工作展望112-113
• 致謝113-114
• 參考文獻(xiàn)114-118
• 附錄118-120

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭臣業(yè);鮮學(xué)福;姚偉靜;姜永東;;煤巖層斷裂破壞區(qū)與煤和瓦斯突出孔洞關(guān)系研究[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 郭臣業(yè);巖石和瓦斯突出發(fā)生條件及機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2010年

2 李坤;煤礦動態(tài)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)及繼發(fā)性災(zāi)害發(fā)生規(guī)律[D];清華大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 陸漆;不同荷載水平下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2011年

2 吳鑫;不同煤粉粒徑條件下煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2010年

3 樂粉華;天府三匯一礦傾斜煤層群上保護(hù)層保護(hù)范圍的研究[D];重慶大學(xué);2010年

4 郭平;基于含瓦斯煤體滲流特性的研究及固—?dú)怦詈夏Ｐ偷臉?gòu)建[D];重慶大學(xué);2010年

5 白冰;回采工作面前方煤體瓦斯?jié)B流—涌出特性數(shù)值模擬研究[D];湖南科技大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：煤滲透性能及煤與瓦斯突出過程模擬實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：510477