隨著煤礦開采深度不斷增加、地應(yīng)力升高、煤層透氣性降低,瓦斯災(zāi)害問題日益突出,已成為威脅煤礦安全生產(chǎn)的重大難題。瓦斯抽采是治理瓦斯問題行之有效的辦法,然而,松軟煤層抽采鉆孔成孔后,在地應(yīng)力及擾動破壞等因素影響下,常會造成孔內(nèi)煤體變形、坍塌等問題,嚴(yán)重影響了瓦斯抽采的效果。為了防治松軟煤層抽采鉆孔內(nèi)應(yīng)力集中區(qū)的破裂區(qū)塌孔及塑性區(qū)在蠕變變形作用下塌孔的問題,本文提出了用兼具高強和高滲的泡沫混凝土支護有塌孔風(fēng)險的抽采鉆孔以防治鉆孔塌孔的新方法,主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)研究了泡沫形成機理及泡沫混凝土內(nèi)氣孔形成的過程,通過實驗室物理實驗選定了化學(xué)發(fā)泡法作為試驗的發(fā)泡方法,雙氧水為試驗的發(fā)泡劑。(2)通過控制單因素和多因素正交試驗設(shè)計,選定了 12組不同配合比,利用萬能試驗儀、滲透率測試系統(tǒng),測試了不同配合比下泡沫混凝土的抗壓強度和滲透率,并借助origin和Image Pro Plus等軟件分析了不同配合比條件下泡沫混凝土的性能變化,并最終剔選出一組抗壓強度和滲透性能俱佳的配合比。(3)通過現(xiàn)場試驗的方式收集了 S5101回風(fēng)順槽6月份至9月份的順層抽采鉆孔塌孔數(shù)據(jù),利用origin軟件制作出...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1鉆孔應(yīng)力分布圖

李松濤針對鉆孔失穩(wěn)問題,利用Hoek-Brown準(zhǔn)則推導(dǎo)了鉆孔彈性區(qū)、塑性區(qū)的半徑和應(yīng)力表達式,結(jié)合實際數(shù)據(jù)分析了不同影響因素對鉆孔周圍塑性區(qū)半徑影響[26-27]。翟成對水力壓裂后松軟煤層抽采鉆孔易塌孔的問題進行了相關(guān)研究后發(fā)現(xiàn)根據(jù)鉆孔深度的不同,煤體的應(yīng)力狀態(tài)可分成4個區(qū),包....

圖1.2高強內(nèi)支撐管鉆孔內(nèi)受力正視圖

葉高榜通過理論分析、實驗室測定、數(shù)值計算和工程試驗,探討了鉆孔周圍軸向與徑向“三帶”的劃分、研究了鉆孔在支護作用下應(yīng)力與位移計算式,分析了護孔管在鉆孔內(nèi)的主要受力,并在此基礎(chǔ)上提出了利用高強內(nèi)支撐護孔管提高瓦斯抽采鉆孔穩(wěn)定性的技術(shù)[38],如圖1.2。王翔宇針對中能煤礦2302大....

圖1.3全篩管護孔帶壓封孔技術(shù)示意圖

王寵惠提出了全長篩管護孔及帶壓封孔技術(shù)分析了松軟突出煤層鉆孔失穩(wěn)塌孔的原因及特征,依據(jù)瓦斯蠕變特性研究了鉆孔的位移變化,研究了鉆孔失穩(wěn)塌孔對瓦斯抽采效果的影響,在此基礎(chǔ)上提出了全長篩管護孔及帶壓封孔技術(shù),并改進和設(shè)計了篩管、鉆桿、篩管固定裝置等配套設(shè)備[40],如圖1.3。宋海清....

圖1.4孔底懸掛裝置固定篩管示意圖

金新通過理論研究和現(xiàn)場試驗,研究了鉆孔失穩(wěn)機理,分析了兩淮礦區(qū)的煤巖性能,得出了兩淮礦區(qū)煤巖裂隙發(fā)育情況及各項物理特性,針對兩淮礦區(qū)瓦斯抽采鉆孔“成孔效率低、成孔深度淺、護孔難”的問題,提出了一套適合兩淮礦區(qū)復(fù)雜煤層瓦斯抽采鉆孔成孔的工藝和護孔的技術(shù),并設(shè)計生產(chǎn)了一套適合兩淮礦區(qū)....

本文編號：4057787