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地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯数值试验与应用

论文摘要

为解决塔山煤矿高强度开采条件下瓦斯低含量、高涌出的问题,同时为了弥补大型物理实验和现场试验成本高、操作难的缺点,根据该矿8101工作面所属区域煤层的地质和瓦斯赋存条件,确定了数值试验方案,对地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯的效果进行优化分析。基于煤岩（体）的孔隙特征,构建了含瓦斯煤岩（体）破裂过程气-固耦合和渗透率-损伤耦合数学本构模型。采用RFPA2D瓦斯分析版软件建立地面钻孔抽放瓦斯的数值计算模型,设置有关简化条件、边界条件和物性参数,通过数值试验得出:地面垂直钻孔的终孔位置布置在煤层底部比较合理;在综合考虑地面垂直钻孔投入成本和瓦斯抽采效果的基础上,确定地面垂直钻孔间距为50～60 m比较合理。同时,由8101工作面地面垂直钻孔抽采煤层瓦斯的实际应用效果分析可知,当地面垂直钻孔的终孔位置布置在煤层底部,且钻孔间距布置为50m时,能够实现良好的瓦斯抽放效果,这也从一定程度上进一步验证了数值试验的合理性和可行性。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 工程概况
  • 3 地面垂直钻孔抽采特厚煤层瓦斯数值试验
  •   3.1 数学本构模型
  •     3.1.1 煤岩 （体） 的孔隙特征
  •     3.1.2 气-固耦合基本方程
  •     3.1.3 渗透率-损伤耦合方程
  •   3.2 数值计算模型及参数
  •   3.3 数值试验结果分析
  •     3.3.1 不同钻孔终孔位置的数值计算结果分析
  •     3.3.2 不同钻孔间距的数值计算结果分析
  • 4 塔山矿8101地面钻孔抽采瓦斯实践应用与效果分析
  •   4.1 钻孔数量和钻孔间距
  •   4.2 钻孔结构
  •   4.3 8101工作面地面钻孔抽采瓦斯效果分析
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 袁亮,刘业娇,田志超,唐春安,薛俊华,段昌瑞,张寒

    关键词: 地面垂直钻孔,含瓦斯煤层,数值试验,终孔位置,钻孔间距

    来源: 岩土力学 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

    单位: 安徽理工大学,内蒙古科技大学矿业研究院,河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,淮南矿业(集团)有限责任公司平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司,大连理工大学土木工程学院,中国地质大学(武汉)研究生院

    基金: 国家重点研发计划资助项目(No.2016YFC0801402),河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地开放基金项目(No.WS2018B10)~~

    分类号: TD712.6

    DOI: 10.16285/j.rsm.2018.0486

    页码: 370-378

    总页数: 9

    文件大小: 1986K

    下载量: 273

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/b3a75e1ef67166b5e9425484.html