构造煤应力承载过程瓦斯渗透性变化规律实验研究

发布时间：2017-10-07 00:16

  本文关键词：构造煤应力承载过程瓦斯渗透性变化规律实验研究

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【摘要】：以构造煤原煤为对象,利用三轴伺服渗流实验装置进行了应力承载过程中瓦斯渗透性变化规律的实验,揭示了不同承载应力条件下构造煤瓦斯渗透性变化规律。以瓦斯渗透率变化范围为基础,对构造煤进行了定量分类。通过分析构造煤坚固性系数、有效孔隙率和瓦斯渗透率之间的关系,建立了瓦斯渗透率与有效孔隙率的数学模型。通过COMSOL Multiphysics软件模拟了构造煤在卸压过程中达到瓦斯渗透率最大值的过程。
【关键词】：构造煤 承载应力 瓦斯 渗透性变化
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD712
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 选题依据9-10
• 1.1.1 瓦斯抽采的重要性9
• 1.1.2 我国瓦斯抽采现状9-10
• 1.1.3 问题的提出及研究意义10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国内研究现状10-11
• 1.2.2 国外研究现状11-12
• 1.2.3 存在问题12-13
• 1.3 本文研究内容和技术路线13-15
• 1.3.1 研究内容13
• 1.3.2 技术路线13-15
• 2 瓦斯渗透性实验原理及实验装置15-23
• 2.1 瓦斯渗透性实验原理15-16
• 2.1.1 瓦斯渗流理论15
• 2.1.2 瓦斯渗透率实验测定原理15-16
• 2.2 三轴伺服渗流实验装置16-22
• 2.2.1 轴压、围压加载控制系统17-18
• 2.2.2 气渗透系统18-19
• 2.2.3 流量测量系统19-20
• 2.2.4 压力传感与伺服控制系统20-21
• 2.2.5 数据采集与处理系统21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 构造煤坚固性系数与孔隙率的关系分析23-31
• 3.1 井下构造煤煤样采取方法23-24
• 3.2 构造煤坚固性系数与孔隙率影响关系实验研究方案及步骤24-26
• 3.2.1 实验方案24-25
• 3.2.2 实验步骤25-26
• 3.3 坚固性系数与孔隙率计算公式及结果26-28
• 3.4 构造煤坚固性系数与孔隙率的变化规律及机理分析28-30
• 3.5 本章小结30-31
• 4 构造煤应力承载过程瓦斯渗透性变化规律研究及分析31-59
• 4.1 构造煤原煤煤样制作方法31-32
• 4.2 构造煤承载应力过程瓦斯渗透性实验方案及步骤32-35
• 4.2.1 实验方案32-33
• 4.2.2 实验步骤33-35
• 4.3 构造煤轴向应力-应变变化规律及作用机理分析35-42
• 4.4 应力承载过程构造煤瓦斯渗透性变化规律及作用机理分析42-57
• 4.4.1 基于瓦斯渗透率的构造煤定量分类44-45
• 4.4.2 构造煤应力承载过程瓦斯渗透性变化规律及机理分析45-54
• 4.4.4 坚固性系数对构造煤瓦斯渗透率的影响54-57
• 4.5 本章小结57-59
• 5 构造煤应力承载过程瓦斯渗透性变化规律动态模拟59-71
• 5.1 数值模拟软件简介59-61
• 5.1.1 COMSOL Multiphysics简介59-60
• 5.1.2 COMSOL Multiphysics计算步骤60-61
• 5.2 数值模型的建立61-62
• 5.3 数值模拟结果及分析62-69
• 5.4 构造煤瓦斯渗透率模拟结果与实验结果对比分析69-70
• 5.5 本章小结70-71
• 6 结论及展望71-73
• 6.1 结论71-72
• 6.2 展望72-73
• 参考文献73-77
• 作者简历77-78
• 学位论文数据集78

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本文编号：985836