气相压裂影响下瓦斯解吸指标的变化规律研究

发布时间：2020-09-10 20:03

　　 煤与瓦斯突出灾害已经成为制约山西阳煤集团公司安全生产和经济效益的重大生产技术难题,而气相压裂作为近年来在阳泉矿区一项重要的卸压消突措施被广泛应用。本文主要研究气相压裂前后所测煤样的解吸指标以及动力学参数的变化,找出气相压裂影响下K_1、△h_2、瓦斯放散初速度△P以及瓦斯扩散系数D几个指标的变化规律,并试图找出压裂对煤的物理性质以及孔隙结构的影响,为其在防突参数测定以及其影响机理方面提供新思路。本文主要采取以下手段进行研究:在阳泉新元煤矿31004辅助进风巷和回风巷进行气相压裂试验,并通过在压裂后恢复掘进过程中设置对比孔,跟踪测试压裂前后瓦斯解吸指标K_1、△h_2的变化情况,分析研究其变化规律;通过取压裂前后煤样,在实验室测得不同压力和粒度条件下K_1、△h_2、瓦斯放散初速度△P以及瓦斯扩散系数D变化规律,对比分析了压裂前后煤样在一些基础参数和孔隙结构方面的不同。得到以下结论:1.压裂后测试得到的K_1、△h_2值相比于原始K_1、△h_2值下降明显,并且其变化趋势相对较为平缓,超标率明显降低,说明气相压裂在所试验区域有很好的消突效果;压裂后在煤头各位置所测得K_1、△h_2中,受两个压裂孔的影响的中间位置所测数据均略低于两侧数据,且较两侧数据相比更为平稳;2.在粒径小于或等于0.275mm时,压裂煤样扩散系数从扩散初期开始均略小于原始煤样;而当其粒径为0.45mm时压裂煤样扩散系数大于原始煤样;在粒径为0.2mm-0.25mm范围内,压裂煤样和原始煤样的扩散系数不随瓦斯压裂的升高而升高,反而对0.74和1.5MPa两个低压较为敏感;当压力相同时原始煤样的扩散系数要高于或略高于压裂煤样;3.在同等压力下,经过压裂煤样的吸附量要高于原始煤样;压裂煤样的中微孔和过渡孔的孔容和比表面积要高于原始煤样;总体来看压裂煤样的孔隙连通性要高于原始煤样。
【学位单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TD712
【部分图文】：

技术路线图

压裂管装置图

充气阀装置图

【参考文献】

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本文编号：2816258