保护层开采煤矸石充填体瓦斯透气性实验研究

发布时间：2017-11-06 09:33

  本文关键词：保护层开采煤矸石充填体瓦斯透气性实验研究

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【摘要】：煤矸石充填开采会影响瓦斯运移规律，且煤矸石充填开采时煤体渗透性与直接垮落时煤体渗透性有明显的不同，为此自主研发了煤矸石充填体瓦斯透气性实验系统，利用该系统可以测出煤矸石充填体在不同参数条件下的瓦斯透气系数。本文基于国内外煤矸石充填开采理论和瓦斯渗透理论，使用实验研究、工程实践和数值模拟相结合的方法，研究了影响保护层开采煤矸石充填体瓦斯透气性的因素，取得了如下成果： 1)通过系统研究煤矸石充填开采理论和瓦斯渗透理论，确定了在实验室条件下合理计算煤矸石充填体瓦斯透气系数的计算方法。 2)基于压差法和达西定律，设计了煤矸石充填体瓦斯透气性实验系统，该实验系统由压力加载系统、气体供给系统、量测系统和气体回收系统组成，并提出了实验操作的详细步骤。 3)通过煤矸石充填体在不同参数条件下的瓦斯透气性实验，得出了煤矸石颗粒级配、围岩压力和瓦斯浓度与煤矸石充填体瓦斯透气性系数之间的关系。此外，实验测出的煤矸石充填体瓦斯透气系数大小在区间[0.649，3.206]m2/(MPa2·d)内，属于可以抽放范围。 4)煤矸石充填开采时，可以通过适当增加煤矸石充填体的粒径和工作面风量，来提高煤矸石充填体的透气系数，从而为安全高效矸石充填提供理论指导。 5)利用Fluent软件模拟不同充填高度下工作面采空区的瓦斯流动情况，将实验和模拟的结论应用于现场实践，，并对火铺矿23123工作面采空区进行了充填方案的设计。
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712.1;TD823.7

【参考文献】

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本文编号：1148339