煤层透气性对主、被动测压法测压结果的准确性影响研究

发布时间：2017-08-03 13:20

  本文关键词：煤层透气性对主、被动测压法测压结果的准确性影响研究

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【摘要】：煤层瓦斯压力在煤矿生产过程中是非常重要的参数，准确测定煤层瓦斯压力则尤为重要，然而在现场实际测压过程中，采用主、被动法测得的压力结果与真实值存在一定误差，影响其误差的因素很多，而作为主要影响因素之一的煤层透气性系数对主、被动法测压结果的准确性影响尚无人进行试验研究。 本文首先根据达西定律，经过笔者的理论假设，构建出测压平衡过程的数学模型和定解条件，得到测压钻孔有效影响半径边界线上的煤壁瓦斯涌出量，求出了自然升压和充气条件下瓦斯压力稳定的时间；然后结合相似理论，对试验室和现场的测压过程进行了相似研究，最后设计加工一套瓦斯压力测定模拟仪器，进行试验室模拟试验。 通过近三个月的试验研究表明：当煤层透气性系数一定，且瓦斯在煤层中单向或者径向流动时，其测压结果的误差（）和煤层瓦斯压力满足对数关系，即A ln p B；测压平衡时间（h）和煤层瓦斯压力则满足乘幂关系，即h A pB（其中A、B为常数）；测压结果的误差和测压平衡时间都随着煤层瓦斯压力的增大而减小。当煤层透气性系数变化时，测压结果的误差随其增大而减小，，一般当透气性系数大于10m2/M Pa2d时，测压结果的误差随其变化较小，反之，测压结果的误差随煤层透气性系数变化较明显。测压平衡时间随煤层透气性系数的增大而减小，一般当透气性系数大于20m2/M Pa2d时，平衡时间变化较小，反之，测压平衡时间随煤层透气性系数变化较明显。
【关键词】：透气性系数 瓦斯压力 相似理论
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712
【目录】：

• 论文审阅认定书3-4
• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 图清单11-13
• 表清单13-14
• 变量注释表14-15
• 1 绪论15-20
• 1.1 课题的提出及研究意义15-16
• 1.2 煤层瓦斯压力测定方法概述16-17
• 1.3 煤层透气性对测压结果的准确性影响研究现状17-18
• 1.4 本文的研究内容及技术路线18-20
• 2 测压钻孔瓦斯径向流动规律研究20-29
• 2.1 测压煤层瓦斯流动20-21
• 2.2 瓦斯流动基本参数21-23
• 2.3 测压过程中瓦斯涌出的理论计算模型23-27
• 2.4 本章小结27-29
• 3 煤层透气性对主、被动法测压试验的相似性研究29-38
• 3.1 引言29
• 3.2 相似理论及相似准则的求解29-33
• 3.3 物理相似模型设计的原则和步骤33-35
• 3.4 测压过程模型设计35-37
• 3.5 本章小结37-38
• 4 煤层透气性对主、被动法测压结果的准确性影响试验研究38-67
• 4.1 试验原理38-40
• 4.2 试验设备及密封性检验40-44
• 4.3 煤层的制备及气体的选择44-45
• 4.4 试验的步骤与试验设计45-46
• 4.5 数据结果与数据分析46-66
• 4.6 本章小结66-67
• 5 结论与展望67-69
• 5.1 全文总结67
• 5.2 研究工作展望67-69
• 参考文献69-72
• 作者简历72-74
• 学位论文数据集74

【参考文献】

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本文编号：614569