水力化钻孔径向应力应变分布特性实验研究

发布时间：2017-11-29 03:29

  本文关键词：水力化钻孔径向应力应变分布特性实验研究

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【摘要】：我国在解决低透气性的突出煤层防突问题方面主要是采用水力化钻孔的方式来进行卸载压力、增加煤层透气性,这种措施在现场的应用中取得了良好的效果,但是在具体的水力化钻孔参数选择方面缺乏深入的研究。针对现阶段水力化钻孔措施所存在的问题,本文搭建了相对应的实验系统在实验室中测定了相关参数并与数值模拟相结合研究了水力化钻孔径向应力场与应变场的分布特征,给煤矿井下水力化钻孔参数的选择提供了一定的理论基础,此外在煤矿井下现场也开展了相关试验,根据《防治煤与瓦斯突出规定》中最大膨胀变形量大于千分之三的检验标准对实验室所得规律进行了印证,具体的研究内容及结果如下:(1)搭建了水力化钻孔径向应力场、应变场测试的实验系统,可满足不同地应力、注水孔径、注水压力等影响因素下的钻孔径向应力、应变的实验功能,以及不同条件下煤层煤体的含水率测定。(2)采用具体搭建的实验设备研究了水力化钻孔径向应力及其周围含水率的分布规律,并与普通穿层钻孔周围应力场的分布特征相对比,印证了水力化措施的卸压效果。(3)以钻孔径向含水率分布特征为基础,建立了临涣煤矿水力化钻孔径向应力场、应变场的数值模拟模型,针对不同地应力、注水孔径及注水压力等条件进行了对应的实验模拟,得出水力化钻孔周围煤体径向应力场、应变场的具体分布规律。(4)采用光纤传感器技术在临涣煤矿井下现场测试了Φ200mm和Φ600mm两种不同孔径的水力冲煤钻孔其周围煤体的径向移动变形规律,并以膨胀变形量为指标来判定钻孔的具体卸压范围,最终测试得出现场施工Φ600mm的水力冲煤钻孔较Φ200mm钻孔的有效卸压半径增加了1.71m。
【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】：TD713.3

【参考文献】

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1 刘明举;何志刚;魏建平;刘彦伟;;水力冲孔消突技术在谢桥矿的应用[J];煤炭工程;2009年08期

2 吴银富;饶清德;李润生;谭建文;朱丰玲;宴雨民;;采用高压水力裂煤技术防治煤与瓦斯突出事故[J];水力采煤与管道运输;2007年03期

3 陈学习;王佰顺;;煤巷水力压挤防治瓦斯煤尘技术试验研究[J];中国安全科学学报;2008年05期

4 罗新荣;煤层瓦斯运移物理模拟与理论分析[J];中国矿业大学学报;1991年03期

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本文编号：1236073