煤体透水机制研究及应用

发布时间：2017-08-29 10:44

  本文关键词：煤体透水机制研究及应用

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【摘要】：和其它岩体透水机制的研究相比，煤体透水机制的研究同样具有非常重要的意义，有必要对其机理进行更深入的研究。实际上，由于对煤体透水机制及理论了解不够透彻，由此造成的水害事故频繁发生，，这对于我国快速发展的煤炭行业有着严重的抑制作用。同时在煤储层渗透率研究以及煤层注水防尘中也需要对煤体的透水机制有一定的了解。基于这样的前提，本文主要从以下几个方面开展工作： （1）在对煤体力学性质及内部构造了解的前提下，对煤体透水性影响因素进行分析，了解每个因素在改变煤体透水性方面起到的作用，认清各个因素改变煤体透水性的相关机理，并且找到控制煤体透水性变化的关键点，从而将掌握的煤体透水机制应用到今后现场工程工作中。 （2）对煤体透水机制展开相关实验研究，用型煤代替煤岩作为研究对象，分析影响型煤渗透率的相关因素。首先从单一因素着手，分别研究轴压、围压及进水压力单独变化下对型煤渗透率的影响及相应的变化规律；接着从其它方面，例如静水压力，体积应力，围压和水压的比重、煤粉粒径等不同角度进行实验研究，了解不同条件下煤岩渗透率的变化规律，从而能够将实验结果应用到实际工程中。 （3）应用FLAC3D软件对煤体透水性进行数值模拟，数值模拟了隔水煤柱在采动作用下透水性变化引起的位移及孔隙压力的相关变化，将煤体透水的相关规律应用到工程现场中，从而使得煤体透水机制的研究更具有实际意义。
【关键词】：透水机制 渗流和应力 达西定律 渗透率 数值模拟
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD745
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-15
• 1.1 问题的提出及研究意义7
• 1.2 透水机制国内外研究现状7-11
• 1.3 存在的问题11-12
• 1.4 论文的主要研究内容12-13
• 1.5 技术路线13-15
• 2 煤体透水影响因素分析15-23
• 2.1 煤体力学性质15
• 2.2 煤体孔隙裂隙结构15-17
• 2.3 煤体透水影响因素分析17-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 应力和水压对型煤渗透率影响研究23-55
• 3.1 实验装置与方法24-31
• 3.1.1 试件制备24-25
• 3.1.2 实验装置25-27
• 3.1.3 实验原理27-28
• 3.1.4 实验方法28-29
• 3.1.5 实验准备步骤29-31
• 3.2 单一因素对煤岩渗透率的影响31-45
• 3.2.1 进水压力对煤岩渗透率的影响31-33
• 3.2.2 围压对煤岩渗透率的影响33-39
• 3.2.3 轴压对煤岩渗透率的影响39-45
• 3.3 静水和非静水条件下对渗透率的影响45-47
• 3.4 围压和进水压力对型煤试件渗透率影响大小的比较47-50
• 3.5 不同粒径型煤对渗透率的影响50-53
• 3.6 本章小结53-55
• 4 采动影响下煤体透水特征数值模拟研究55-75
• 4.1 FLAC3D 流固耦合作用简介55-58
• 4.1.1 数学模型描述55-58
• 4.2 模型建立58-61
• 4.3 地应力对煤体透水特征的影响61-66
• 4.4 水头压力对煤体透水特征的影响66-69
• 4.5 煤体孔隙度对煤体透水特征的影响69-73
• 4.6 本章小结73-75
• 5 结论与展望75-77
• 5.1 结论75
• 5.2 存在的问题及展望75-77
• 致谢77-79
• 参考文献79-83
• 附录83
• A. 作者在学习期间发表的论文83
• B. 作者在学习期间参与的科研项目83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：752882