構(gòu)造煤結(jié)構(gòu)組成差異對氣體滲透運移影響的試驗研究.pdf

1、煤體結(jié)構(gòu)強烈破壞不僅影響地面煤層氣開發(fā)，亦是井下防治煤與瓦斯突出的重點。因此，研究不同顆粒結(jié)構(gòu)的構(gòu)造煤體瓦斯運移及突出特征，對于地面煤層氣開發(fā)及井下瓦斯治理有重要意義。本文以不同顆粒大小的煤顆粒為對象，制作了不同顆粒結(jié)構(gòu)的煤體，利用實驗室自制的瓦斯動力試驗裝置，對不同顆粒結(jié)構(gòu)煤體的氣體滲透運移及煤體突出特征進行了研究。本論文的主要內(nèi)容及成果如下:
　　1.從朱集東礦采集了煤樣，按照論文的研究內(nèi)容，對采集的煤樣進行了篩分處理，制取了

2、不同粒徑大小的煤顆粒，并對各煤樣的級配特征進行了分析。
　　2.進行了不同顆粒結(jié)構(gòu)煤體的氣體運移特試驗。對不同顆粒結(jié)構(gòu)的煤體進行了注氣—吸附—解吸—滲流試驗，利用matlab函數(shù)擬合工具箱對流量計收集到的數(shù)據(jù)進行了處理，得出了不同顆粒結(jié)構(gòu)煤體具有不同的氣體滲流特征，主要有線性滲流和二項式滲流兩種。
　　3.進行了瞬間卸載顆粒結(jié)構(gòu)煤體的氣體運移特征試驗。建立了顆粒結(jié)構(gòu)煤體有效應(yīng)力、孔滲性動態(tài)變化特征的數(shù)學(xué)模型，同時結(jié)合試驗研究

3、了瞬間卸載煤體有效應(yīng)力及孔滲性的動態(tài)變化特征，在此基礎(chǔ)上分析了瞬間卸載顆粒結(jié)構(gòu)煤體的氣體滲流特征。試驗結(jié)果表明顆粒結(jié)構(gòu)煤體在卸載時煤體顆粒間有效應(yīng)力、煤體的滲透率、孔隙率均表現(xiàn)出符合指數(shù)變化數(shù)學(xué)模型的趨勢，且在卸載過程中氣體滲流具有從二項式流向線性流轉(zhuǎn)換的潛勢。
　　4.進行了不同顆粒結(jié)構(gòu)煤體在發(fā)生煤體的破壞瞬間的氣體滲流特征試驗。分析了不同顆粒結(jié)構(gòu)煤體在發(fā)生煤體結(jié)構(gòu)破壞前后瓦斯壓力、瓦斯流動速度、煤體滲透率等的變化特征;擬合處理