应用渗透棒提高煤层注水效果分析及试验研究

发布时间：2021-08-03 17:53

　　为改善煤层注水效果,降低粉尘对矿工及设备的危害,开展渗透棒注水煤体润湿效果分析及试验研究。通过建立煤层注水力学模型,运用驱替理论推导注水过程水气动界面的运动特征及润湿半径与注水时间、注水压力和渗透率的关系式;设计普通注水与渗透棒注水对比试验,分析渗透棒注水对煤体润湿效果的影响。试验结果表明:与普通注水润湿半径为6～8 m相比,渗透棒注水润湿半径为20 m以上,是普通注水润湿半径的2～3倍;渗透棒注水能够大幅增大煤体润湿范围、减少工作面钻孔数量、降低注水成本。 

【文章来源】：中国安全科学学报. 2020,30(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

注水力学模型

从图2可以看出，当渗透系数较小时，随着渗透系数增大，润湿半径增大明显;当渗透系数达到一定值，润湿半径增大变缓，说明煤体渗透系数的改变对注水效果影响显著。结果表明:瓦斯抽放或者注水时加入润湿剂，能够改变水在煤层的渗透率，缩短注水时间，增强注水效果。由图3可知:注水压力过大，会造成煤体局部被压实，注水裂隙减小而使润湿半径减小。由图4可知:当注水压力、渗透系数一定时，适当延长注水时间，煤层润湿范围不断扩大。图3 注水压力与润湿半径之间的关系

注水压力与润湿半径之间的关系

【参考文献】：
期刊论文
[1]注水煤体有效渗流通道结构分形特征核磁共振试验研究[J]. 杨赫,程卫民,刘震,王文玉,赵大伟,王文迪.  岩土力学. 2020(04)
[2]低压注水对煤体孔隙特征及渗透率的影响[J]. 王龙飞,蒋仲安,陈举师,张晋京,刘庆军.  中国安全生产科学技术. 2018(06)
[3]综采工作面煤层注水防尘优化及效果研究[J]. 彭亚,蒋仲安,付恩琦,韩硕,兰桂.  煤炭科学技术. 2018(01)
[4]综采工作面煤层注水降尘试验研究[J]. 谢建林,庞杰文,菅洁,李川田.  中国安全科学学报. 2017(06)
[5]高压注水对煤孔隙结构影响的试验研究[J]. 郭明涛,唐跃刚,苏雪峰,王凯.  煤炭科学技术. 2017(03)
[6]低渗透煤层顺层孔割缝增透注水抑尘技术研究[J]. 徐厚学.  煤炭科学技术. 2016(09)
[7]煤层高压注水渗透特性试验研究[J]. 于岩斌,蒋宇静,程卫民,陈连军,周刚,王刚.  采矿与安全工程学报. 2015(01)
[8]高瓦斯薄煤层注水平面平行流模型分析[J]. 梁宝霞,潘一山.  采矿与安全工程学报. 2006(02)
[9]煤层注水的水气驱替理论研究[J]. 宋维源,李大广,章梦涛,潘一山,孙超.  中国地质灾害与防治学报. 2006(02)
[10]煤层注水中粘尘棒溶液对接触角的影响[J]. 金龙哲,欧盛南.  北京科技大学学报. 2005(03)



本文编号：3320067