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《中国矿业大学(北京)》 2011年
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煤层高压脉动注水防治煤与瓦斯突出理论与技术研究

孟筠青  
【摘要】:本文通过实验研究、理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,实验研究不同矿区煤样加载过程中气体渗透率和水渗透系数变化规律,建立煤体加载全过程渗透系数演化模型;采用ABAQUS数值模拟软件对煤层高压脉动注水过程中应力场和渗流场的动态液固耦合规律进行数值模拟,得出煤层高压脉动注水对注水孔周围煤体应力和渗透系数的影响规律;理论分析煤层高压脉动注水过程中周期变化的高压水载荷对注水孔周围煤体物理力学性质的影响规律,基于煤与瓦斯突出的“流变假说”分析煤层高压脉动注水防治煤与瓦斯突出的宏观和微观机理;从能量角度分析不同煤层高压脉动注水参数对煤层注水防突效果的影响规律,为煤层高压脉动注水设备开发提供理论依据;基于以上研究成果研制了煤层高压脉动注水设备,设计了适合宣东煤矿的煤层高压脉动注水工艺和实施方案,并进行了现场工业性试验,考察了煤层高压脉动注水防治煤与瓦斯突出的效果。论文研究成果对有效防治煤与瓦斯突出灾害提供新的理论体系、技术工艺和装备,对煤矿安全生产具有重要的理论和现实意义。
【学位授予单位】:中国矿业大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD713

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 朱红青;张民波;顾北方;申翔;朱帅虎;;脉动孔隙水压下低透性松软煤岩损伤变形的实验分析[J];煤炭学报;2014年07期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金龙哲,宋存义,蒋仲安,李天昕;压力渗流润湿煤体的实验研究[J];安全与环境学报;2001年05期
2 王青松,金龙哲,孙金华;煤层注水过程分析和煤体润湿机理研究[J];安全与环境学报;2004年01期
3 王固态,刘振华,李云珍,代荣和;提高煤层瓦斯抽放率的高能气体致裂技术研究[J];火炸药学报;2000年04期
4 王金安,彭苏萍,孟召平;岩石三轴全应力应变过程中的渗透规律[J];北京科技大学学报;2001年06期
5 王靖涛;裁剪脉冲加载法研究[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1987年10期
6 屠锡根,王佑安,王震宇;我国煤矿瓦斯防治工作现状与展望[J];煤矿安全;1995年02期
7 蒋承林,俞启香;煤与瓦斯突出机理的球壳失稳假说[J];煤矿安全;1995年02期
8 谢逸清,赵斌;煤与瓦斯突出分类及延期性突出防治的探讨[J];煤矿安全;1996年02期
9 邹忠有,白铁刚,姜文忠,王辉,刘宏伟,李中高;水力冲割煤层卸压抽放瓦斯技术的研究[J];煤矿安全;2000年01期
10 周心权,邬燕云,朱红青,吴兵;煤矿灾害防治科技发展现状及对策分析[J];煤炭科学技术;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 彭晓华;辽宁矿区煤层气开采渗流规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 宋维源;阜新矿区冲击地压及其注水防治研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
3 冯增朝;低渗透煤层瓦斯抽放理论与应用研究[D];太原理工大学;2005年
4 杨永杰;煤岩强度、变形及微震特征的基础试验研究[D];山东科技大学;2006年
5 李忠华;高瓦斯煤层冲击地压发生理论研究及应用[D];辽宁工程技术大学;2007年
6 王登科;含瓦斯煤岩本构模型与失稳规律研究[D];重庆大学;2009年
7 肖建清;循环荷载作用下岩石疲劳特性的理论与实验研究[D];中南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 胡祖祥;高瓦斯煤层掘进工作面水力压挤技术研究[D];安徽理工大学;2006年
2 尹志宏;低级无烟煤综放工作面煤层注水基础研究[D];太原理工大学;2006年
3 黄新杰;煤层注水湿润半径的数值模拟研究[D];安徽理工大学;2007年
4 卢兴利;断层防水煤柱合理留设的流固耦合分析[D];山东科技大学;2007年
5 陈小奎;煤层水力压裂三相耦合数值模拟研究[D];安徽理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范颖芳,周晶;人工神经网络在受腐蚀钢筋混凝土结构工程中的应用[J];四川建筑科学研究;2004年01期
2 郭艳华;郭志昆;;岩土工程反分析的初步探讨[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 柯长仁;蒋俊玲;陈升平;;混凝土单轴压缩损伤的模型试验研究[J];四川建筑科学研究;2008年05期
4 李月;刘立;李玉梅;张中兴;梁伟;;地基层状岩石纵波波速与密度相关性试验研究[J];四川建筑科学研究;2009年01期
5 康家甦;;电站储煤场自燃现象分析与储煤系统优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年01期
6 崔可锐;侯方;;安徽芦岭—朱仙庄煤矿的构造特征和构造演化[J];安徽地质;2004年03期
7 宋建华;张红卫;;钡钨阴极中钡的供应机制研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
8 施笋;庞建勇;龙卿吉;;矿山边坡稳定性分析及其工程应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年02期
9 金学玉;瓦斯“截流抽放”快速揭煤法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
10 张霖;;桃园矿高位钻孔瓦斯抽放参数优化研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周新良;罗文柯;刘寿兰;陈小辉;;顺层长钻孔抽采瓦斯抽采半径数值法与钻孔负压法的对比分析研究[A];中国职业安全健康协会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 常宝华;熊伟;高树生;刘华勋;张静楠;;大尺度缝洞型油藏弹性开采特征实验研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
3 傅礼兵;姚约东;;基于指数式非达西渗流模型的解析解[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
4 唐明云;施安峰;贾江涛;吴斌;王晓宏;;考虑轻油组分的SAGD过程热采稠油数值研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
5 罗建新;张烈辉;赵玉龙;刘启国;;线性复合油气藏试井解释模型及典型曲线分析[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
6 杨锋;王新海;刘洪;;井钻遇溶洞油藏试井解释方法[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
7 刘华林;熊伟;高树生;;矩形五点井网稳定注采压力系统的建立[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
8 李道伦;杨景海;查文舒;;数值试井若干关键技术研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
9 李相臣;康毅力;;高煤阶与低煤阶煤岩气藏气体传质行为研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
10 梁冰;陈天宇;孙维吉;;复杂地质条件煤层气藏井间干扰对井网布置的影响[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
2 杨宏民;井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究[D];河南理工大学;2010年
3 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
4 黄西成;内爆与外爆加载下壳体的力学状态及破坏模式分析[D];中国工程物理研究院;2010年
5 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
6 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 陈启文;双鸭山矿区煤的自燃特性及预防技术基础研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 王雪峰;煤活性基团与Ca~(2+)形成配合物的结构与表征[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 席本强;废弃矿山垃圾填埋场边坡稳定性及加固防渗研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭柯;陶二井田瓦斯地质规律研究与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
2 曹卫斌;五阳矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
3 孟磊;煤电性参数的实验研究[D];河南理工大学;2010年
4 王海生;采空区风流分布数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
5 王利强;突出煤层水力径向压裂石门快速揭煤技术研究及应用[D];河南理工大学;2010年
6 杨文旺;七星矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
7 赵萌;长虹井田瓦斯地质规律及区域突出危险性预测[D];河南理工大学;2010年
8 潘少杰;新安煤田瓦斯赋存规律与突出区域预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
9 陈建伟;松软煤层回采工作面前方煤体应力分布及位移变化特征[D];河南理工大学;2010年
10 姚春雨;黄陵二号煤矿综采工作面采空区瓦斯流动规律数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程远平;付建华;俞启香;;中国煤矿瓦斯抽采技术的发展[J];采矿与安全工程学报;2009年02期
2 谢和平,鞠杨,董毓利;经典损伤定义中的“弹性模量法”探讨[J];力学与实践;1997年02期
3 张子敏,张玉贵;大平煤矿特大型煤与瓦斯突出瓦斯地质分析[J];煤炭学报;2005年02期
4 李晓红;卢义玉;赵瑜;康勇;周东平;;高压脉冲水射流提高松软煤层透气性的研究[J];煤炭学报;2008年12期
5 张栋;武玉梁;;无残余应力煤岩损伤演化模型分析[J];煤炭学报;2009年06期
6 翟成;李贤忠;李全贵;;煤层脉动水力压裂卸压增透技术研究与应用[J];煤炭学报;2011年12期
7 郭德勇;吕鹏飞;裴海波;单智勇;;煤层深孔聚能爆破裂隙扩展数值模拟[J];煤炭学报;2012年02期
8 张悦;张民波;朱天玲;冯世梁;雷博龙;;低透气性煤层CO_2增透预裂技术应用[J];科技导报;2013年23期
9 朱红青;张民波;申健;胡瑞丽;;低透气性煤层脉动注水增透机理研究及数值分析[J];煤炭学报;2013年S2期
10 谢和平,鞠杨,黎立云;基于能量耗散与释放原理的岩石强度与整体破坏准则[J];岩石力学与工程学报;2005年17期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨红伟;循环载荷作用下岩石与孔隙水耦合作用机理研究[D];重庆大学;2011年
2 金解放;静载荷与循环冲击组合作用下岩石动态力学特性研究[D];中南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金德新;改进的雨流计数法应用于随机载荷下的寿命预测[J];鞍钢技术;2000年05期
2 刘盛东,胡优生;根据纵波速度估计砂岩的岩石学参数[J];安徽地质;1996年01期
3 金龙哲,宋存义,蒋仲安,李天昕;压力渗流润湿煤体的实验研究[J];安全与环境学报;2001年05期
4 王青松,金龙哲,孙金华;煤层注水过程分析和煤体润湿机理研究[J];安全与环境学报;2004年01期
5 郭中华,朱珍德,花剑岚,张爱军,房震;灰岩强度特性的试验分析与数学模拟[J];地下空间;2001年04期
6 李银平,曾静,陈龙珠,王元汉;含预制裂隙大理岩破坏过程声发射特征研究[J];地下空间;2004年03期
7 胡盛斌;邓建;彭建华;;充填物对岩石疲劳裂纹萌生及扩展的影响研究[J];地下空间与工程学报;2005年06期
8 许江;鲜学福;王鸿;;循环载荷作用下周期充水岩石变形规律的研究[J];地下空间与工程学报;2006年04期
9 楼芬;邓建;;无网格法及其在岩石力学与工程中的应用[J];地下空间与工程学报;2007年06期
10 张艳霞;何晖;;岩石声发射的Kaiser效应研究进展[J];地下空间与工程学报;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 葛修润;;周期荷载作用下岩石疲劳破坏及变形发展规律研究[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 宋维源;阜新矿区冲击地压及其注水防治研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
2 刘传孝;岩石破坏机理及节理裂隙分布尺度效应的非线性动力学分析与应用[D];山东科技大学;2005年
3 蒋海昆;典型断层组合及不同温压条件下岩石变形过程中的声发射活动特征[D];中国地震局地质研究所;2000年
4 潘一山;冲击地压发生和破坏过程研究[D];清华大学;1999年
5 杨天鸿;岩石破裂过程渗透性质及其与应力耦合作用研究[D];东北大学;2001年
6 王学滨;应变软化材料变形、破坏、稳定性的理论及数值分析[D];辽宁工程技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 李怀林;用雨流法计算核电站部件材料在随机载荷下的疲劳损伤[D];中国原子能科学研究院;2001年
2 王晓亮;煤层瓦斯流动理论模拟研究[D];太原理工大学;2003年
3 刘志军;承压水上采煤断层失稳突水的研究[D];太原理工大学;2004年
4 战玉宝;锚固体应力分布的试验及数值模拟研究[D];山东科技大学;2005年
5 肖建清;混凝土准动态力学性能的实验研究与数值模拟[D];中南大学;2005年
6 张伟;混凝土疲劳特性研究[D];河北工业大学;2006年
7 张志刚;井下煤层气抽采产能预测模型研究[D];煤炭科学研究总院;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦汝祥;煤与瓦斯突出预报研究现状综述[J];能源技术与管理;2005年01期
2 白军全;;谈谈松动爆破在防治煤与瓦斯突出中的应用[J];煤炭工程;2006年04期
3 袁野;;怡泽煤矿煤与瓦斯突出异常现象浅析[J];煤矿安全;2010年02期
4 焦长军;;利民煤矿防治煤与瓦斯突出设计要点[J];煤炭技术;2010年08期
5 ;国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于近期较大以上煤与瓦斯突出事故的通报[J];国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局公告;2010年09期
6 陈龙;;煤与瓦斯突出防治技术应用与发展[J];煤矿现代化;2010年05期
7 刘垒;杨胜强;赵磊;刘杰;;BP神经网络在煤与瓦斯突出预测中的应用[J];煤炭科技;2011年02期
8 许荣庆;;掘进上山眼用震动放炮诱导瓦斯突出[J];煤炭科学技术;1977年01期
9 吴海清;;模糊数学在预测煤与瓦斯突出中的应用[J];陕西煤炭;1992年04期
10 李军涛,杨建军;浅谈煤与瓦斯突出的防治措施[J];煤矿安全;2005年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐东方;周松元;陈小辉;;白山坪煤矿突出分区的地质因素分析[A];瓦斯地质基础与应用研究[C];2011年
2 胡春云;;淮南矿区煤与瓦斯突出情况简析[A];2002年全国瓦斯地质学术年会纪要[C];2002年
3 王英汉;柯福奎;;西马煤矿煤与瓦斯突出同地质因素的关系[A];瓦斯地质新进展[C];2001年
4 汪宗华;尹怀德;金春和;;英岗岭矿区煤与瓦斯突出相关因素浅析[A];瓦斯地质研究与应用——中国煤炭学会瓦斯地质专业委员会第三次全国瓦斯地质学术研讨会[C];2003年
5 张明杰;殷德银;郭启明;;鹤壁矿区非放炮诱导煤与瓦斯突出原因分析及防治措施[A];2004年全国瓦斯地质年会学术交流论文集[C];2004年
6 杨陆武;彭立世;;以煤体结构为基础的煤与瓦斯突出简化力学模型[A];瓦斯地质新进展[C];2001年
7 王秀全;何卓军;;浅析新槐井田地质因素对煤与瓦斯突出的影响[A];瓦斯地质研究与应用——中国煤炭学会瓦斯地质专业委员会第三次全国瓦斯地质学术研讨会[C];2003年
8 苏广福;邓相武;付汉东;;滴道盛和煤矿立井煤与瓦斯突出地质原因分析[A];基于瓦斯地质的煤矿瓦斯防治技术[C];2009年
9 蔡成功;;煤与瓦斯突出三维模拟理论及实验研究[A];瓦斯地质研究与应用——中国煤炭学会瓦斯地质专业委员会第三次全国瓦斯地质学术研讨会[C];2003年
10 谢文明;;地质条件对煤与瓦斯突出的影响分析[A];瓦斯地质新进展[C];2001年
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1 李彩琴;老问题不除 新事故难断[N];中华合作时报;2010年
2 符成生;继续科学施救 吸取教训 举一反三 确保安全生产[N];宜春日报;2010年
3 周春荣;纳雍县安委办发表公开信强调“15条”[N];贵州政协报;2009年
4 本报记者 符文华;千方百计开展救援 妥善做好善后工作[N];楚雄日报(汉);2009年
5 ;4起煤矿特别重大事故原因及查处进展情况[N];中国煤炭报;2008年
6 记者 秦力文 蔡岩红;3人被刑事拘留2人被停职[N];法制日报;2009年
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8 记者 赵阳;最高检派员介入调查[N];法制日报;2010年
9 记者刘耀平 王扬;调查显示“四不”问题突出[N];中国煤炭报;2010年
10 李毅记者 张煜 曹琨;抓好煤与瓦斯突出防治工作[N];六盘水日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 单智勇;煤巷掘进煤与瓦斯突出事故抑制技术研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
2 吴祥;煤与瓦斯突出事故链控制及应用研究[D];中国矿业大学;2010年
3 邓明;煤与瓦斯突出早期辨识与实时预警技术研究[D];安徽理工大学;2010年
4 马玉林;煤与瓦斯突出逾渗机理与演化规律研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
5 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
6 覃道雄;极复杂条件下煤与瓦斯突出规律及综合治理技术[D];中国矿业大学(北京);2013年
7 覃道雄;极复杂条件下煤与瓦斯突出规律及综合治理技术[D];中国矿业大学(北京);2013年
8 陈鹏;煤与瓦斯突出区域危险性的直流电法响应及应用研究[D];中国矿业大学;2013年
9 孟筠青;煤层高压脉动注水防治煤与瓦斯突出理论与技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 杨守国;煤与瓦斯突出判识及灾害气体运移规律研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高争;平煤十二矿突出案例专家咨询系统研究[D];河南理工大学;2010年
2 李志永;基于SVM的煤与瓦斯突出区域分类预测模型研究[D];太原科技大学;2010年
3 王鹏;基于非线性理论的煤与瓦斯突出预测技术研究[D];西安科技大学;2010年
4 徐学锋;地质构造对煤与瓦斯突出的影响研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
5 温彦良;地质动力区划和分形理论在煤与瓦斯突出区域预测中的应用[D];辽宁工程技术大学;2004年
6 任树鑫;突变理论及突变级数法在煤岩体失稳问题中的应用[D];西安科技大学;2010年
7 张超;煤巷掘进中深孔松动控制爆破防治煤与瓦斯突出技术的研究[D];中国地质大学(北京);2005年
8 王燕杰;基于模糊物元分析的煤与瓦斯突出预测[D];太原理工大学;2011年
9 韩光;煤和瓦斯突出的气固耦合机理及分析[D];辽宁工程技术大学;2005年
10 蔡晓明;基于地理信息系统的煤矿瓦斯突出预测研究[D];昆明理工大学;2006年
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