新型无机缓凝封孔材料封堵特性研究

发布时间：2023-11-11 14:03

　　瓦斯抽采能够有效降低煤炭开采过程中发生的瓦斯灾害,瓦斯能否高效抽采关键取决于封孔技术的好坏,因而研制一种性能优良的封孔材料来保障瓦斯抽采钻孔长时间高效率的工作就显得非常重要。在分析总结现有研究成果的基础上,本文提出了采用液体材料进行封孔的思想,通过材料选择和性能测试、实验室装置设计和材料扩散性能的测试、离散元数值计算和现场应用,对新型无机缓凝封孔材料注浆性能和渗流机理及其应用等进行了研究。本文首先对新型无机缓凝封孔材料进行了简单介绍并对其各种性能进行了测试。通过对新型无机缓凝封孔材料包含的基本成分和各种成分所起的作用进行分析,设计了各项试验。测试了不同水灰比条件下新型无机缓凝封孔浆液的流动度、析水率和渗透性能,得到了新型无机缓凝封孔材料的水灰比使用范围为8:1、9:1和10:1;测试了上述3种水灰比浆液的注浆时间,分别是12.5min、23.2min和35.9min;然后研究了此材料的稳定性和热稳定性,表明本材料具有很好的稳定性和热稳定性;最后定量分析了硅酸盐水泥、粉煤灰和三聚磷酸钠对新型无机缓凝封孔材料性能的影响。其次考察了新型无机缓凝封孔材料浆液在不同条件下的扩散过程和压力分布情况...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外研究现状
    1.3 目前研究存在的问题
    1.4 研究方法与技术路线
2 新型无机缓凝封孔材料性能研究
    2.1 新型无机缓凝封孔材料
    2.2 新型无机缓凝封孔材料工作性能测试
    2.3 新型无机缓凝封孔浆液其他性能研究
    2.4 辅料掺量对新型无机缓凝封孔材料的影响研究
    2.5 本章小结
3 新型无机缓凝封孔材料封孔实验研究
    3.1 新型无机缓凝封孔浆液裂隙注浆方案
    3.2 一维裂隙注浆实验研究
    3.3 二维平板注浆实验研究
    3.4 本章小结
4 顺层钻孔注浆浆液扩散形态数值分析
    4.1 FLUENT模拟浆液流动理论
    4.2 钻孔封孔段浆液扩散模型
    4.3 顺层钻孔注浆参数模拟结果分析
    4.4 本章小结
5 现场工业性试验
    5.1 试验工作面概况
    5.2 缓凝浆液封堵效果现场验证
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3862685