煤体热损伤裂隙发育及渗流特性研究

发布时间：2021-09-15 12:03

　　煤田火灾已成为全球性的灾难,我国煤田火区分布范围广、火灾程度严重,煤火不仅烧毁大量煤炭资源,而且严重破坏当地脆弱的生态环境。煤火向深部演化过程中,高温致使煤岩体形成热破坏裂隙,裂隙场为维持煤岩体燃烧提供了供氧及排气通道,使得火区燃烧中心沿煤层走向进一步往深部发展。井下煤体内部裂隙发育程度直接影响漏风量,从而决定了火灾的发展程度。火区裂隙主要为煤岩体原生裂隙、热破坏裂隙和烧空区应力转移引发裂隙,深部地质条件良好的煤层原生裂隙不发育,且火区发展初期烧空区应力转移引发裂隙较弱,热破坏裂隙成为火区发展的关键。因此,本文研究热损伤煤体孔裂隙发育特性及相应的渗流特性,推动对火区热破坏裂隙演化规律的认识,并对火区治理提供一定指导。本文围绕煤田火区煤体开展了单轴力学、劈裂、电镜扫描、压汞、渗流及程序升温实验,采用COMSOL5.0软件模拟了煤体温度场分布特征,结合实验研究结果分析了煤体热损伤机理,并根据采空区火灾发展过程分析了热损伤对煤自燃火灾发展的影响机制。主要研究内容和成果如下:采用新SANS微机控制电液伺服压力试验机及相应劈裂磨具开展了热损伤煤体的单轴压缩实验和劈裂实验,煤体热损伤温度范围为25... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线

加工后煤样及部分热损伤煤样Figure2-1Coalsamplesprocessedandsomethermaldamagedcoalsamples（4）加热

力学性质实验装置

【参考文献】：
期刊论文
[1]贵州矿区煤孔隙结构及其等温吸附特性研究[J]. 沈仲辉,李希建,徐明智.  煤矿安全. 2017(01)
[2]基于SEM的珲春低阶煤微观结构特征研究[J]. 邹俊鹏,陈卫忠,杨典森,于洪丹,谭贤君.  岩石力学与工程学报. 2016(09)
[3]基于统一强度理论的巴西圆盘劈裂强度分析[J]. 翟越,赵均海,艾晓芹,邓子辰.  建筑科学与工程学报. 2015(03)
[4]不同层理方向对原煤变形及渗流特性的影响[J]. 邓博知,康向涛,李星,尹光志,李铭辉,李文璞.  煤炭学报. 2015(04)
[5]基于压汞试验的煤可压缩性研究及压缩量校正[J]. 韩贝贝,秦勇,张政,汪岗,喻鹏.  煤炭科学技术. 2015(03)
[6]煤的热解破裂过程——孔裂隙演化的显微CT细观特征[J]. 冯子军,赵阳升.  煤炭学报. 2015(01)
[7]煤田火区自然地物热红外发射率光谱测量及其特征[J]. 夏军,塔西甫拉提·特依拜,张飞,蔡忠勇,魏军,姬洪亮.  煤炭学报. 2012(12)
[8]热-力作用原煤变形特征与力学性质演化试验研究[J]. 王春光,陈连军,王长盛,张晓虎,魏明尧.  岩土力学. 2014(04)
[9]受载含瓦斯煤渗透性影响因素分析[J]. 魏建平,李波,王凯,王登科.  采矿与安全工程学报. 2014(02)
[10]鄂尔多斯盆地东部煤岩孔隙特征实验分析[J]. 赵丽娟,秦勇.  中国煤炭地质. 2014(01)

博士论文
[1]褐煤干燥的孔隙水运移及其机制研究[D]. 贺琼琼.中国矿业大学 2016
[2]热解条件下煤孔隙裂隙演化的显微CT实验研究[D]. 孟巧荣.太原理工大学 2011
[3]滑脱效应影响的低渗透储层煤层气运移规律研究[D]. 肖晓春.辽宁工程技术大学 2009
[4]多孔介质相变传热与流动及其若干应用研究[D]. 黄晓明.华中科技大学 2004

硕士论文
[1]煤田火区粉砂岩热力学参数测试及受热失稳特性分析[D]. 曾杰.中国矿业大学 2017
[2]高温后砂岩与花岗岩力学和渗透性能的对比试验研究[D]. 张亚洲.华侨大学 2015
[3]松散煤体有源温度场实验和数值模拟研究[D]. 李明明.西安科技大学 2009
[4]高温后粉砂岩动态力学特性及破坏机理研究[D]. 尹土兵.中南大学 2008
[5]花岗岩热破裂实验研究[D]. 武晋文.太原理工大学 2008



本文编号：3396045