上保护层开采条件下瓦斯渗流规律实验研究

发布时间：2024-05-22 05:55

　　保护层开采是防治煤与瓦斯突出的重要方法，其原理是利用矿山压力引起的岩层运动规律，使被保护层产生卸压膨胀变形，释放弹性潜能，增大煤层透气性，从而高效抽采瓦斯。本文运用理论分析、相似材料模拟实验相结合的研究方法，在不同间距、不同采高的条件下，系统地研究了上保护层开采条件下瓦斯渗透性演化规律。 通过实验研究得到保护层开采过程中，被保护层随开采程度的不同，发生了不同的卸压效应，使得被保护层发生膨胀变形，其中渗透率发生了规律性的变化。随着工作面推进的不同阶段，被保护层经历了原始应力平衡、应力集中、卸压膨胀、逐渐压实、恢复平衡等5个阶段的变化，使得其渗透率也经历了由原始渗透性、减渗减流、卸压充分高透高流、地压恢复减透减流、渗透性恢复平衡等5个阶段组成的变化过程，使气体在煤层中的渗流速度也同样出现了先降低后升高再降低最后保持不变的过程。 通过对实验数据整理并拟合曲线，当上保护层开采完毕后，被保护层沿走向方向其渗透率变化曲线呈马鞍形。且其渗透性变化程度随着保护层与被保护层间距变大而减弱，从而进一步说明了保护层与被保护层间距越近卸压效果越明显。为优化卸压瓦斯抽采系统布置，提高卸压瓦斯抽采浓度、抽采量及抽...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-5瓦斯运移过程示意图

如图2-5所示。

图3-4上保护层开采卸压效应及瓦斯渗流规律实验台该实验台框架采用槽钢焊接制作，设计尺寸为700mm×500mm×100mm，模型框架

图3-4上保护层开采卸压效应及瓦斯渗流规律实验台采用槽钢焊接制作，设计尺寸为700mm×500mm×分别装有厚12mm的有机玻璃板，可进行表面位移设计高为300mm的底座支撑模型箱体，采用8mm厚玻璃板上分别打有直径为12mm的气孔，作为本次气孔，进气孔与出....

图3-5实验箱体被保护层位置充气管布置图

a形体前表面充气管布置图

图3-6模型渗透率测试实验系统

图3-5实验箱体被保护层位置充气管布置图试系统试系统设备，包括空气压缩机、皂泡流量计、高压定进气孔入口压力和测气口处的流量数据，测气孔量程为50ml，除测试孔以外的其余各孔口密封。流量测试三组数据，取平均值。模型渗透率测试系

本文编号：3980488