含瓦斯煤层水力致裂的瓦斯驱赶实验研究

发布时间：2017-11-09 17:15

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【摘要】：瓦斯问题一直是制约煤矿安全生产的关键性问题,经过国内外专家的大量研究,提出了很多治理瓦斯的方法,但是瓦斯治理成本始终是煤矿生产成本的重要组成部分,在当前煤炭形势不好的情况下,瓦斯治理成本关乎企业的生死存亡,如何降低瓦斯治理成本成为重要议题。煤层水力致裂瓦斯驱赶,在治理瓦斯方面体现出了重要的技术经济性和广泛的实用性。为了验证瓦斯驱赶的现象,在中国矿业大学真三轴水力致裂实验系统的基础上自主研发了大尺寸真三轴瓦斯驱赶模拟实验系统。该系统包括注气平衡系统、注水驱赶系统、真三轴加载系统、上下渗流系统、排水收集气体系统,能够实现450 mm×450 mm×400 mm大尺寸煤样的瓦斯驱赶模拟实验。同时探索了一套大尺寸煤样的高压密封方法。利用自主研发的瓦斯驱赶模拟实验系统,进行了瓦斯驱赶实验。首先,将切割好的煤样进行了二次成型处理和密封;然后,对煤样进行了注气平衡;最后,向系统内注入高压水,进行瓦斯驱赶,并收集被驱赶出的瓦斯气体。在实验室验证了瓦斯驱赶的客观存在。通过大量的现场水力致裂瓦斯驱赶试验,提出了水力致裂的三个影响区域:水力致裂湿润区域、水力致裂瓦斯驱赶区域、水力致裂的应力扰动区域;提出了煤巷条带瓦斯预抽水力致裂形成的树影型的裂缝区域;将煤矿现场观测到的瓦斯驱赶现象和“水锁效应”等微观的水力化措施引起的影响,统一成宏观的瓦斯驱赶现象和微观的瓦斯驱赶现象。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD712

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 聂百胜,何学秋,王恩元;瓦斯气体在煤孔隙中的扩散模式[J];矿业安全与环保;2000年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 程庆迎;低透煤层水力致裂增透与驱赶瓦斯效应研究[D];中国矿业大学;2012年

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本文编号：1162815