目前,為提高低滲煤層瓦斯抽采效率,瓦斯強(qiáng)化抽采技術(shù)被廣泛應(yīng)用,但同一強(qiáng)化抽采技術(shù)在不同礦區(qū)、甚至同一礦區(qū)不同煤層出現(xiàn)了應(yīng)用效果參差不齊的現(xiàn)象,這意味著在應(yīng)用效果較差的礦井,強(qiáng)化抽采措施并未針對(duì)性破解控制煤體瓦斯?jié)B流的主要因素。因此,開展煤體瓦斯?jié)B流主控因素及其對(duì)瓦斯抽采控制機(jī)制的研究是實(shí)現(xiàn)煤層瓦斯高效抽采的重要基礎(chǔ)。煤體瓦斯?jié)B流會(huì)同時(shí)受到煤體滲透性和孔隙壓力梯度的控制,而應(yīng)力場(chǎng)是控制煤體滲透性與孔隙壓力梯度的最根本因素。為此,本文基于實(shí)際煤體的多重應(yīng)力場(chǎng),采用物理實(shí)驗(yàn)、理論分析等手段較系統(tǒng)的開展了煤體瓦斯?jié)B流主控因素及其對(duì)瓦斯抽采控制機(jī)制的研究,取得的主要研究成果如下:（1）在理論分析孔隙壓力、吸附對(duì)煤體力學(xué)狀態(tài)影響的基礎(chǔ)上,模擬煤體原位邊界條件,開展了孔隙壓力、吸附對(duì)煤體應(yīng)力場(chǎng)影響規(guī)律實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:煤體水平應(yīng)力、豎直應(yīng)變隨氣體壓力降低,整體呈減少趨勢(shì),且這種趨勢(shì)隨氣體壓力降低而逐漸加快,吸附應(yīng)力始終對(duì)煤體應(yīng)力場(chǎng)的演化起到了主要控制作用;煤體水平應(yīng)力、豎直應(yīng)變的演化（單獨(dú)孔隙壓力影響）與孔隙壓力呈線性關(guān)系,而單獨(dú)孔隙壓力的變化并未對(duì)煤體水平有效應(yīng)力產(chǎn)生影響;煤體水平吸附應(yīng)力、豎直吸附... 

【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

煤體的物理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型

博士學(xué)位論文14與端割理，通常這兩組割理呈垂直分布，且與煤層層理方向垂直，煤層裂隙如圖2-1所示。圖2-1煤層裂隙示意圖[169]Figure2-1Schematicdiagramofcoalseamfracture煤基質(zhì)由中微孔隙與固體骨架構(gòu)成，此外在煤層內(nèi)均賦存有瓦斯，其中80-90%瓦斯以吸附狀態(tài)存在于中微孔隙內(nèi)，而僅有10-20%瓦斯以游離態(tài)存在于裂隙內(nèi)；此外，根據(jù)Liu等[171]學(xué)者的研究成果，實(shí)際煤層中煤基質(zhì)塊間并沒有被裂隙系統(tǒng)所完全分割，而是通過基質(zhì)橋相互連接，基于上述分析可知煤層物理結(jié)構(gòu)模型可描述為圖2-2所示。圖2-2煤層物理結(jié)構(gòu)模型Figure2-2Schematicdescriptionofcoalseamphysicalstructure

博士學(xué)位論文14與端割理，通常這兩組割理呈垂直分布，且與煤層層理方向垂直，煤層裂隙如圖2-1所示。圖2-1煤層裂隙示意圖[169]Figure2-1Schematicdiagramofcoalseamfracture煤基質(zhì)由中微孔隙與固體骨架構(gòu)成，此外在煤層內(nèi)均賦存有瓦斯，其中80-90%瓦斯以吸附狀態(tài)存在于中微孔隙內(nèi)，而僅有10-20%瓦斯以游離態(tài)存在于裂隙內(nèi)；此外，根據(jù)Liu等[171]學(xué)者的研究成果，實(shí)際煤層中煤基質(zhì)塊間并沒有被裂隙系統(tǒng)所完全分割，而是通過基質(zhì)橋相互連接，基于上述分析可知煤層物理結(jié)構(gòu)模型可描述為圖2-2所示。圖2-2煤層物理結(jié)構(gòu)模型Figure2-2Schematicdescriptionofcoalseamphysicalstructure

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[6]儲(chǔ)層微觀結(jié)構(gòu)的隨機(jī)模型及其滲流規(guī)律的數(shù)值模擬[D]. 程偉.武漢工業(yè)學(xué)院 2012
[7]力熱耦合作用下含瓦斯煤力學(xué)特性與滲流特性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張丹丹.重慶大學(xué) 2011
[8]有效應(yīng)力規(guī)律的細(xì)觀機(jī)理的數(shù)值實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳海.太原理工大學(xué) 2003



本文編號(hào)：2929377