预抽瓦斯钻孔抽采效果沿孔长变化规律研究
发布时间：2023-01-26 03:16
本文采用现场试验与数值模拟相结合的方法，研究了预抽瓦斯钻孔孔内负压随孔长变化规律，分析了孔内负压随孔长变化和钻孔在煤层中的孔位漂移对瓦斯抽采效果的影响，得出了相应结论，为预抽瓦斯钻孔合理孔深设计提供参考，对矿井抽采系统优化及区域防突措施设计、验证，具有一定的指导意义。本文以九里山矿16031回风巷预抽瓦斯钻孔为研究对象，采用现场试验、理论分析、数值模拟和现场验证相结合的方法进行研究，具体如下： 现场试验方面：采用束管法对预抽瓦斯钻孔孔内负压沿孔长的变化进行了现场测试，通过对测试数据的分析得出其变化规律；对钻孔在煤层内孔位漂移进行了测试；在抽采30d后采用钻屑解吸法对距钻孔0.5m处不同孔深的煤层残余瓦斯含量进行测试，验证所建抽采效果沿孔长变化规律模型的可用性。 理论方面：根据煤层瓦斯赋存与流动理论，对影响瓦斯赋存与流动的因素进行分析，根据扩散-渗流理论、质量守恒方程、理想气体状态方程等，建立了瓦斯扩散-渗流方程，为数值模拟提供理论支撑。 数值模拟方面：采用Comsol软件对不同透气性系数条件下的预抽瓦斯钻孔孔内负压随孔长变化对抽采效果影响进行了数值模拟，得出了在低、高...
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 瓦斯抽采现状
1.2.2 抽采负压和抽采孔长对抽采效果影响效应的研究现状
1.3 本文研究内容
1.4 创新点
2 影响煤层瓦斯赋存与流动主要因素分析
2.1 煤层瓦斯的赋存
2.1.1 瓦斯在煤层中的赋存状态
2.1.2 瓦斯吸附性能
2.2 瓦斯在煤层中的流动规律
2.2.1 瓦斯在煤层中的流动
2.2.2 瓦斯流动场分类
2.2.3 影响瓦斯流动的主要因素
2.3 本章小结
3 孔内负压沿孔长变化规律及钻孔孔位漂移研究
3.1 矿井概况
3.1.1 交通位置及隶属关系
3.1.2 区域构造
3.1.3 井田构造
3.1.4 开拓方式
3.1.5 煤层
3.1.6 矿井通风
3.2 实验地点概况
3.3 抽采负压沿孔长变化规律现场试验研究
3.3.1 试验方法
3.3.2 封孔工艺
3.3.3 试验结果
3.4 钻孔方位漂移现场试验研究
3.4.1 钻孔方位漂移对煤矿安全生产的影响
3.4.2 钻孔孔位漂移现场试验
3.4.3 钻孔测斜仪测试孔位漂移试验
3.5 “高透气性煤层”钻孔抽采负压沿孔长变化的现场规律研究
3.6 本章小结
4 预抽钻孔瓦斯流动数值模拟
4.1 模型建立
4.1.1 基本假设
4.1.2 数学模型[48-49]
4.1.3 瓦斯流动方程的定解条件
4.2 Comsol 介绍
4.3 数值模型
4.4 预抽瓦斯钻孔抽采效果沿孔长变化规律模拟结果
4.4.1 低透气性煤层不同孔深处抽采效果随时间的变化规律
4.4.2 高透气性煤层不同孔深处抽采效果随时间的变化规律
4.4.3 钻孔孔位漂移对不同孔深处抽采效果的影响
4.5 现场验证
4.5.1 验证方法
4.5.2 验证结果
4.6 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]对煤矿安全事故分析进行探讨[J]. 周远生. 中国新技术新产品. 2011(21)
[2]深孔钻孔定向技术研究及其应用[J]. 陈祖国,王汉斌,黄廉博,林英霞. 煤炭技术. 2011(09)
[3]2007-2010年我国煤矿瓦斯事故统计分析[J]. 安明燕,杜泽生,张连军. 煤矿安全. 2011(05)
[4]抽采钻孔的优化布置探析[J]. 乔九卫. 中州煤炭. 2010(06)
[5]羽状千米长钻孔抽采效果考察试验[J]. 王兆丰,田富超,赵彬,陈向军,于宝种. 煤炭学报. 2010(01)
[6]中国煤矿瓦斯治理现状与对策[J]. 宋元明,王涛. 中国煤层气. 2005(04)
[7]我国煤矿瓦斯抽放存在的问题及对策探讨[J]. 王兆丰,刘军. 煤矿安全. 2005(03)
[8]焦作矿区本煤层瓦斯抽放参数优化[J]. 辛新平. 煤矿安全. 1998(09)
[9]钻孔周围煤体中瓦斯流动的理论分析[J]. 林柏泉，张仁贵. 煤炭工程师. 1996(03)
[10]煤体透气性及其对煤与瓦斯突出的影响[J]. 林柏泉,何学秋. 煤炭科学技术. 1991(04)
博士论文
[1]井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究[D]. 杨宏民.河南理工大学 2010
硕士论文
[1]焦作矿区不同破坏类型煤的瓦斯吸附特性研究[D]. 周少华.河南理工大学 2011
[2]综掘工作面巷帮煤体瓦斯含量分布规律研究[D]. 代建兵.河南理工大学 2011
[3]煤层瓦斯抽放钻孔单向流动负压分布规律的研究[D]. 胡鹏.河南理工大学 2009
[4]煤与瓦斯突出机理及防治技术研究[D]. 赵玉林.辽宁工程技术大学 2007
[5]煤层瓦斯流动理论模拟研究[D]. 王晓亮.太原理工大学 2003
本文编号：3732109
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 瓦斯抽采现状
1.2.2 抽采负压和抽采孔长对抽采效果影响效应的研究现状
1.3 本文研究内容
1.4 创新点
2 影响煤层瓦斯赋存与流动主要因素分析
2.1 煤层瓦斯的赋存
2.1.1 瓦斯在煤层中的赋存状态
2.1.2 瓦斯吸附性能
2.2 瓦斯在煤层中的流动规律
2.2.1 瓦斯在煤层中的流动
2.2.2 瓦斯流动场分类
2.2.3 影响瓦斯流动的主要因素
2.3 本章小结
3 孔内负压沿孔长变化规律及钻孔孔位漂移研究
3.1 矿井概况
3.1.1 交通位置及隶属关系
3.1.2 区域构造
3.1.3 井田构造
3.1.4 开拓方式
3.1.5 煤层
3.1.6 矿井通风
3.2 实验地点概况
3.3 抽采负压沿孔长变化规律现场试验研究
3.3.1 试验方法
3.3.2 封孔工艺
3.3.3 试验结果
3.4 钻孔方位漂移现场试验研究
3.4.1 钻孔方位漂移对煤矿安全生产的影响
3.4.2 钻孔孔位漂移现场试验
3.4.3 钻孔测斜仪测试孔位漂移试验
3.5 “高透气性煤层”钻孔抽采负压沿孔长变化的现场规律研究
3.6 本章小结
4 预抽钻孔瓦斯流动数值模拟
4.1 模型建立
4.1.1 基本假设
4.1.2 数学模型[48-49]
4.1.3 瓦斯流动方程的定解条件
4.2 Comsol 介绍
4.3 数值模型
4.4 预抽瓦斯钻孔抽采效果沿孔长变化规律模拟结果
4.4.1 低透气性煤层不同孔深处抽采效果随时间的变化规律
4.4.2 高透气性煤层不同孔深处抽采效果随时间的变化规律
4.4.3 钻孔孔位漂移对不同孔深处抽采效果的影响
4.5 现场验证
4.5.1 验证方法
4.5.2 验证结果
4.6 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]对煤矿安全事故分析进行探讨[J]. 周远生. 中国新技术新产品. 2011(21)
[2]深孔钻孔定向技术研究及其应用[J]. 陈祖国,王汉斌,黄廉博,林英霞. 煤炭技术. 2011(09)
[3]2007-2010年我国煤矿瓦斯事故统计分析[J]. 安明燕,杜泽生,张连军. 煤矿安全. 2011(05)
[4]抽采钻孔的优化布置探析[J]. 乔九卫. 中州煤炭. 2010(06)
[5]羽状千米长钻孔抽采效果考察试验[J]. 王兆丰,田富超,赵彬,陈向军,于宝种. 煤炭学报. 2010(01)
[6]中国煤矿瓦斯治理现状与对策[J]. 宋元明,王涛. 中国煤层气. 2005(04)
[7]我国煤矿瓦斯抽放存在的问题及对策探讨[J]. 王兆丰,刘军. 煤矿安全. 2005(03)
[8]焦作矿区本煤层瓦斯抽放参数优化[J]. 辛新平. 煤矿安全. 1998(09)
[9]钻孔周围煤体中瓦斯流动的理论分析[J]. 林柏泉，张仁贵. 煤炭工程师. 1996(03)
[10]煤体透气性及其对煤与瓦斯突出的影响[J]. 林柏泉,何学秋. 煤炭科学技术. 1991(04)
博士论文
[1]井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究[D]. 杨宏民.河南理工大学 2010
硕士论文
[1]焦作矿区不同破坏类型煤的瓦斯吸附特性研究[D]. 周少华.河南理工大学 2011
[2]综掘工作面巷帮煤体瓦斯含量分布规律研究[D]. 代建兵.河南理工大学 2011
[3]煤层瓦斯抽放钻孔单向流动负压分布规律的研究[D]. 胡鹏.河南理工大学 2009
[4]煤与瓦斯突出机理及防治技术研究[D]. 赵玉林.辽宁工程技术大学 2007
[5]煤层瓦斯流动理论模拟研究[D]. 王晓亮.太原理工大学 2003
本文编号：3732109
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3732109.html
