本文選題：煤體振動(dòng) + 瓦斯氣體　； 參考：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：煤礦在掘進(jìn)過(guò)程中,由于煤層受到連續(xù)不斷的機(jī)械振動(dòng)作用,煤體內(nèi)部巖體發(fā)生應(yīng)力應(yīng)變,致使煤體原始瓦斯賦存平衡狀態(tài)被打破。使得以吸附態(tài)與游離態(tài)賦存于煤體內(nèi)的瓦斯氣體發(fā)生變化,隨著開(kāi)采過(guò)程中振動(dòng)作用致使以吸附態(tài)賦存于煤體中的瓦斯得以解吸,打破了煤體原有的賦存狀態(tài)。進(jìn)而使煤體內(nèi)部壓力分布發(fā)生變化,改變了煤體內(nèi)部瓦斯氣體的吸附解吸而影響煤體瓦斯的滲透性。同時(shí),由于我國(guó)處于幾大地質(zhì)構(gòu)造帶之間使得煤礦瓦斯呈現(xiàn)為低滲透性、高瓦斯性、高地應(yīng)力,造成煤層瓦斯氣開(kāi)采利用程度低,礦井瓦斯災(zāi)害頻發(fā)。因而,研究煤體掘進(jìn)過(guò)程中在機(jī)械振動(dòng)的作用下,煤體內(nèi)部瓦斯賦存狀態(tài)的變化規(guī)律,有利于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)瓦斯煤體滲透性、完善煤層瓦斯氣的開(kāi)采理論以及提高低滲透煤層瓦斯氣的產(chǎn)量對(duì)分析研究煤體瓦斯吸附解吸運(yùn)移規(guī)律與煤層瓦斯氣的開(kāi)采和煤礦安全都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過(guò)研究煤體振動(dòng)前后瓦斯?jié)B流與解吸特性,設(shè)計(jì)了一種在有限體積內(nèi)對(duì)煤樣進(jìn)行低頻振動(dòng)、改變煤體內(nèi)部原始結(jié)構(gòu)狀態(tài),進(jìn)而改善煤體滲透性的振動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ES-05-150電動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)為核心,由振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)、振動(dòng)臺(tái)與功率放大器組成;結(jié)合三軸瓦斯?jié)B流試驗(yàn)系統(tǒng)中的氣體滲流試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)不同振動(dòng)頻率條件的煤體進(jìn)行滲流試驗(yàn)。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,以煤體不同的振動(dòng)頻率為變量,考慮煤體在不同的工況條件下煤體的滲透特性。在不同的圍壓、不同瓦斯壓力、不同煤體粒徑的情況下,研究不同的加載階段煤體滲透率的變化規(guī)律;根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)分析研究煤體振動(dòng)前后以及不同粒徑煤體滲透性的變化特征。為煤與瓦斯突出與煤體在采掘過(guò)程中滲透性的研究提供理論依據(jù)。由實(shí)驗(yàn)可知,煤樣在振動(dòng)后,在圍壓恒定的情況下,煤樣滲透率隨著瓦斯壓力的增大表現(xiàn)為先快速下降,在瓦斯壓力處于0.6MPa時(shí),滲透率下降速度出現(xiàn)平緩趨勢(shì),煤樣滲透率與瓦斯壓力呈現(xiàn)為斜“V”字變化趨勢(shì);隨著圍壓的增大,煤體滲透性呈負(fù)指數(shù)形式減小;在不同瓦斯壓力、不同圍壓條件下,隨著振動(dòng)頻率的增加,煤體滲透率以指數(shù)方式呈遞增趨勢(shì);在0HZ-40HZ頻率段時(shí),煤體滲透率的提升率整體是上升的,在40HZ-70HZ頻率段時(shí),煤樣滲透性的提升速度有所降低,但相較于振動(dòng)較低頻率的煤樣滲透率是提升的;在圍壓保持不變,不同瓦斯壓力條件下,10-30目的煤樣比40-60目煤樣的滲透性整體提高了7%左右;在瓦斯壓力保持不變,不同圍壓條件下,10-30目的煤樣比40-60目的煤樣的滲透性整體提高了10%左右。
[Abstract]:In this paper , the change law of coal body ' s permeability is studied by studying the characteristics of gas seepage and desorption in coal body . but the permeability of the coal sample of 10 - 30 meshes is improved by about 7 percent compared with that of the 40 - 60 mesh coal sample under the condition of constant confining pressure and different gas pressure , and the permeability of the coal sample of 10 - 30 meshes is improved by about 10 percent compared with the coal sample of 40 - 60 meshes under different confining pressure conditions .

【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD712

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本文編號(hào)：1875628