水力冲孔煤层增透机理及应用研究
摘要 | 第4-7页 |
abstract | 第7-10页 |
1 引言 | 第15-25页 |
1.1 选题背景及意义 | 第15-17页 |
1.2 国内外研究现状 | 第17-23页 |
1.2.1 瓦斯流动理论研究现状 | 第17-19页 |
1.2.2 水射流技术研究现状 | 第19-21页 |
1.2.3 水力冲孔技术研究现状 | 第21-22页 |
1.2.4 需进一步研究的问题 | 第22-23页 |
1.3 研究内容与技术路线 | 第23-25页 |
1.3.1 主要研究内容 | 第23页 |
1.3.2 技术路线 | 第23-25页 |
2 水力冲孔冲击特性实验室研究 | 第25-53页 |
2.1 实验系统与实验方案 | 第25-35页 |
2.1.1 实验系统 | 第25-30页 |
2.1.2 试样制备 | 第30-32页 |
2.1.3 实验方案 | 第32-35页 |
2.2 实验结果与分析 | 第35-48页 |
2.2.1 表面形貌分析 | 第35-38页 |
2.2.2 冲孔应力波的冲击特性分析 | 第38-48页 |
2.3 分析与讨论 | 第48-51页 |
2.3.1 实验结果的讨论 | 第48-50页 |
2.3.2 实验结果的应用 | 第50-51页 |
2.4 本章小结 | 第51-53页 |
3 水力冲孔冲击特性现场实测研究 | 第53-77页 |
3.1 试验系统与方案 | 第53-63页 |
3.1.1 试验基本环境 | 第53-54页 |
3.1.2 试验系统 | 第54-61页 |
3.1.3 试验方案设计 | 第61-63页 |
3.2 现场实测结果与分析 | 第63-76页 |
3.2.1 冲孔腔体形态分析 | 第63-67页 |
3.2.2 夹矸层的影响 | 第67-69页 |
3.2.3 钻孔倾角对冲煤量的影响 | 第69-70页 |
3.2.4 钻孔倾角对水量的影响 | 第70-71页 |
3.2.5 钻孔倾角对瓦斯涌出量的影响 | 第71-72页 |
3.2.6 冲孔过程中的喷孔问题 | 第72-75页 |
3.2.7 腔体形态对宏观裂隙场形成的助推作用 | 第75-76页 |
3.3 本章小结 | 第76-77页 |
4 水力冲孔对煤体微观层面的影响 | 第77-107页 |
4.1 实验样品采集 | 第77-78页 |
4.1.1 采样类型 | 第77-78页 |
4.1.2 采样地点 | 第78页 |
4.2 水力冲孔对粒径分布的影响分析 | 第78-81页 |
4.2.1 实验方法 | 第78-80页 |
4.2.2 实验结果与分析 | 第80-81页 |
4.3 水力冲孔对化学官能团的影响 | 第81-85页 |
4.3.1 傅里叶红外光谱分析 | 第81-83页 |
4.3.2 拉曼光谱分析 | 第83-85页 |
4.4 水力冲孔对微观孔隙结构的影响 | 第85-102页 |
4.4.1 压汞测试 | 第85-92页 |
4.4.2 液氮吸附测试 | 第92-98页 |
4.4.3 二氧化碳吸附测试 | 第98-102页 |
4.5 水力冲孔对颗粒表面微观结构的影响 | 第102-104页 |
4.5.1 样品与实验系统 | 第102-103页 |
4.5.2 测试结果与分析 | 第103-104页 |
4.6 分析与讨论 | 第104-105页 |
4.7 本章小结 | 第105-107页 |
5 水力冲孔卸压增透机理研究 | 第107-121页 |
5.1 基础理论 | 第107-114页 |
5.1.1 水射流基础理论 | 第107-112页 |
5.1.2 水射流破煤基础理论 | 第112-114页 |
5.2 水力冲孔卸压增透机理 | 第114-120页 |
5.2.1 煤体基本结构与性质 | 第115页 |
5.2.2 宏观裂隙层面的卸压增透作用 | 第115-119页 |
5.2.3 微观孔隙层面的卸压增透作用 | 第119-120页 |
5.3 本章小结 | 第120-121页 |
6 现场工程应用及效果考察 | 第121-137页 |
6.1 试验工作面概况 | 第121-123页 |
6.1.1 矿井概况 | 第121-122页 |
6.1.2 试验工作面概况 | 第122-123页 |
6.2 冲孔钻孔布局设计 | 第123-127页 |
6.2.1 钻孔间距 | 第123-124页 |
6.2.2 布局形式 | 第124-126页 |
6.2.3 钻孔布局设计方案 | 第126-127页 |
6.3 水力冲孔效果考察 | 第127-135页 |
6.3.1 有效影响半径对比 | 第127-130页 |
6.3.2 钻孔瓦斯流量衰减系数对比 | 第130-133页 |
6.3.3 煤层透气性系数对比 | 第133页 |
6.3.4 瓦斯抽放效果对比 | 第133-135页 |
6.4 水力冲孔技术成本、收益分析 | 第135-136页 |
6.5 本章小结 | 第136-137页 |
7 结论与展望 | 第137-141页 |
7.1 主要结论 | 第137-139页 |
7.2 创新点 | 第139-140页 |
7.3 工作展望 | 第140-141页 |
参考文献 | 第141-157页 |
致谢 | 第157-159页 |
作者简介 | 第159页 |
在学期间发表的学术论文 | 第159页 |
在学期间参加科研项目 | 第159-160页 |
主要获奖 | 第160-161页 |
附录A 普通钻孔组与冲孔钻孔组联孔抽采数据 | 第161-166页 |