一、深孔高压注水在炮放工作面防尘中的应用（论文文献综述）
匡铁军[1]（2021）在《特厚煤层覆岩结构及远近场顶板控制技术研究》文中提出大同矿区石炭系特厚煤层覆岩结构及其矿压作用机理与控制技术历经十余年的艰苦探索,在地表变形实测基础上,反演了高位覆岩的纵向断裂特征;基于特厚煤层大尺寸三维物理相似模拟,直观再现了覆岩“纵-横”断裂形态的转变;结合覆岩断裂的二维物理相似模拟,证实了特厚煤层覆岩具有层位结构;并且统一构建了覆岩结构力学模型,揭示了大空间采场矿压作用机理;提出了特厚煤层覆岩井上下协同控制思路,结合具体工程案例,详细介绍了覆岩远近场分类控制技术实施工艺。（1）特厚煤层顶板断裂形态具有方向性,由煤层近场覆岩的横向“O-X”断裂,向上发展成纵向“O-X”断裂形态,确定了顶板断裂转向临界层的存在,并从理论上给出了临界层判别指标,求得了覆岩分区断裂高度。（2）特厚煤层覆岩具备“低-中-高”层位结构。高位顶板结构对应覆岩纵向断裂区;“低-中”位结构分别对应着覆岩横向断裂区中的不规则和规则垮落带。层位顶板间运动不同步,层间离层显着,同层位移曲线呈现阶跃变化。（3）建立了特厚煤层采场覆岩结构力学模型,揭示了覆岩层位结构复杂矿压作用机理,得到了采场覆岩给定载荷及支护体受力表达式,找到了大空间采场矿压有效控制途径,提出了特厚煤层覆岩井上下协同控制思路。（4）研发了地面钻孔重复爆破技术,开展了地面钻孔水力压裂工程实践,丰富了特厚煤层覆岩远场控制方法;归类分析了覆岩近场控制技术及适用性,并结合具体工程环境进行应用实践,顶板超前预裂卸压效果显着。覆岩层位结构模型具有普适性,适用一般煤层厚度条件,丰富了采场矿压理论;基于煤矿许用型水胶液体炸药的研发,为覆岩地面钻孔重复爆破提供了条件,拓宽了覆岩控顶技术层面;链臂锯连续切割机充分实现了坚硬顶板的机械化切顶作业。该论文有图148幅,表24个,参考文献128篇。
刘梦晨[2]（2020）在《“Y+高抽巷”工作面初采期瓦斯治理技术研究与应用》文中指出潞安集团漳村煤矿开采的3#煤为单一高瓦斯煤层,初次来压时存在瓦斯异常涌出问题,严重威胁工作面的安全开采。工作面初采期瓦斯问题是由于大面积悬空坚硬顶板的突然断裂垮落使采空区积聚的高浓度瓦斯骤然压出所引起的。而初采期的高抽巷所在岩层并没有进入裂隙带,难以抽采采空区积聚瓦斯,无法发挥高抽巷治理瓦斯的作用。单纯通过增加风量排放瓦斯,治理瓦斯能力有限,同时造成采空区漏风严重。本文从弱化顶板入手,结合高抽巷的改进、增加通风量和煤层瓦斯抽采,达到初采期瓦斯综合治理的目的。主要成果如下:1)在每一个工作面回采前,必须对其顶板进行弱化处理。通过现场考察确定预裂爆破炮孔间距为6m、装药长度在913.2m之间,对2603工作面顶板进行了弱化处理。通过所建立的矿压监测系统对顶板预裂效果进行考察,发现预裂后的2603工作面顶板比2601工作面更易于垮落,来压步距相较于2601工作面变短,效果良好。2)基于高抽巷的瓦斯截流原理,确定高抽巷层位与治理主要目标之间的关系:较高层位的高抽巷主要抽采、截流上邻近层在发生来压时的卸压瓦斯,较低层位的高抽巷主要防治采空区内大量卸压瓦斯进入工作面,造成上隅角瓦斯超限。通过裂隙带高度计算与现场考察,将高抽巷布置在裂隙带的下半部分,主要抽采采空区内的大量卸压瓦斯;并在高抽巷后部100m往下倾斜,使初采期顶板跨落时卸压瓦斯尽早受到高抽巷的影响;同时在切眼内设置3个钻场往上方打钻,贯通高抽巷。最后,通过数值模拟仿真验证,并与2601高抽巷瓦斯抽采量对比,验证初采期高抽巷的瓦斯抽采效果。3)通过对矿压、回风巷瓦斯监测数据分析,得出矿压与瓦斯涌出的变化规律:直接顶跟老顶垮落时,采空区瓦斯会大量涌出,涌出量为平时瓦斯涌出量的45倍且具有一定的滞后性。根据工作面前方煤体支撑应力的监测,分析确定前方煤体卸压区、应力集中区和原始应力区的范围。通过打钻实测钻屑量与瓦斯涌出量发现,钻屑量越多,瓦斯涌出量越大;而钻屑量受压力影响,压力越大钻屑量越大,由此可知受力后的煤层瓦斯抽采效果会更好。4)通过对2603工作面煤层抽采、高抽巷瓦斯抽采及风排瓦斯的现场考察及其变化规律分析,由Y型通风、增加风量、顶板弱化和改进布置形式的高抽巷所组成的工作面初采期瓦斯综合治理技术体系,效果良好,完全达到漳村煤矿工作面初采期瓦斯治理的目的。该论文有图58幅,表12个,参考文献71篇。
俞海玲[3]（2019）在《高压气体预裂爆轰作用致裂煤岩机理及应用研究》文中研究说明煤矿生产过程中,在处理瓦斯灾害、粉尘防治、冲击地压、两硬煤层等安全技术问题时,常常需要对未开采煤层采取预裂措施,以达到增加煤层透气性、弱化煤岩强度、卸除地压的目的。本文在总结分析前人使用的煤岩致裂理论的基础上,以致裂煤岩为工程背景,提出一种新的煤岩致裂方法,即采用产气预裂剂燃烧生成高压气体预裂爆轰致裂煤岩方法。本文通过理论分析、试验研究、数值模拟和工程试验等研究方法,系统探讨了基于高压气体预裂爆轰作用对煤岩致裂弱化的理论和技术,具有重要的理论意义和广泛的工程应用前景。本文以脆性断裂力学、渗流力学、燃烧学、爆炸力学为基础对高压气体驱动裂纹扩展机理、在钻孔内承压条件下爆轰波作用于钻孔围岩的作用机理进行了理论分析。本文所提的致裂煤岩方法分为两个作用过程:一是由产气预裂剂燃烧生成高压气体,由高压气体驱动钻孔围岩初始裂纹扩展扩展过程;二是随钻孔内气体压力的不断升高产气预裂剂发生爆轰反应,由爆轰冲击波作用于钻孔周边岩体的过程。首先从煤岩体的裂隙孔隙结构入手分析了煤体的受力特征、煤层内气体渗流的特点以及钻孔在煤层中的受力状态。其次通过分析准静压气体作用下裂纹扩展条件,求出钻孔预存裂缝尖端应力强度因子。最后,分析在钻孔压力达到预定压力转爆轰时,且孔内充满高压气体的情况下,钻孔周边煤体受爆轰冲击作用的裂隙扩展规律。通过燃烧成气过程中气体预裂和爆轰冲击两个过程,使煤层内裂隙网络相互贯通,并且裂隙网络内充满高压气体,高压气体包围破碎的煤块持续向内部渗透,使煤层能够达到充分的破碎效果。以三轴压力试验机为平台,模拟井下环境,进行高压气体驱动裂隙扩展的模拟试验。试验系统整体包括加载系统、供气系统、试验盒、设备数控系统和数据采集系统组成。采用原煤试件和由相似材料制成的类完整岩石试件两种材料进行试验。采用应力应变数据采集系统和实时声发射定位系统进行数据采集,通过压力-时间曲线、声发射特征和分形特征对试验结果进行了分析。试验结果表明在试件破裂时钻孔内压力均大于试件的抗拉强度而小于试件的抗压强度,表明裂隙扩展时克服的是试件的抗拉强度。压力曲线和声发射分析表明试件在破裂过程中钻孔内气体压力呈明显的分段特征,并且类完整岩石试件在破裂后钻孔孔内压力迅速下降,而原煤试件在破裂后钻孔孔内压力在下降过程中出现了一个压力稳定区间,原因是原煤内部初始裂隙发育,主裂隙扩展过程中沟通内部小裂隙,使孔内压力在一段时间内达到一个稳定过程。应用LS-DYNA数值分析软件对高压气体预裂爆轰作用致裂煤岩过程进行了数值模拟研究,对煤岩在高压气体预裂爆轰作用下的裂隙演化过程和应力应变演化规律进行分析。数值模拟结果表明,煤岩在高压气体预裂作用下初始裂隙发生扩展,在高压气体预裂基础上发生爆轰时,爆轰冲击波沿预裂裂隙进入煤岩内部,在裂隙尖端位置生成了若干新裂隙。爆轰冲击对钻孔壁围岩的破坏与通常的炸药爆破相比明显要小,粉碎作用明显弱于普通的炸药爆破,与理论分析结果基本一致。针对坚硬顶煤的垮落困难问题,使用本文所述的技术在千树塔煤矿进行了坚硬顶煤弱化的工程实践。现场试验结果表明,本方法能够保证顶煤及时垮落,能够有效控制周期来压时间,煤炭回收率可以提高15%。针对南屯煤矿9309工作面煤尘生成量高并且具有爆炸性倾向的问题,采用高压气体预裂爆轰技术配合煤层注水,使工作面降尘率达到84.5%,有效解决了工作面的降尘问题。
陈忠顺[4]（2019）在《低渗煤层二氧化碳相变爆破裂隙—渗流演化规律》文中研究指明针对单一低渗高瓦斯煤层开采问题,采用二氧化碳相变爆破致裂增透方式,提升煤体渗透率,是实现该条件煤体安全开采的有效措施,在现场已得到广泛应用。但是,相变爆破产生冲击应力特性不同于传统炸药爆破,相关基础理论研究仍存在欠缺。为揭示二氧化碳相变爆破致裂机理及裂隙煤体增透渗流特征,开展以下研究:（1）分析了二氧化碳相变爆破起裂机理。通过对相变爆破过程中二氧化碳物理性质的分析,确定了相变爆破能量方程及体积压力等参数对其影响;分析了爆破孔在爆破冲击应力作用下受力特征及孔壁在应力波与卸载波作用下产生断裂机理。（2）揭示了二氧化碳相变爆破裂纹演化规律。采用数值模拟方法确定了相变爆破裂纹特征与随时间的扩展演化,相变爆破在煤体中形成多重裂隙和主裂隙,裂纹主要受相变爆破作用在钻孔周围产生拉应力作用。同时将炸药爆破、相变爆破和水压致裂等不同致裂方式引起的煤体损伤破坏特征采用分形方式进行对比。（3）研究了裂隙煤体增透瓦斯渗流特性。以相变爆破产生的裂隙煤体为基础,研究致裂后煤体增透及瓦斯渗透过程,煤体裂隙形成瓦斯流动的优势通道,煤体中的瓦斯向距离最近的裂隙中汇集,相变爆破煤体裂隙分布范围广,能够对整个煤体起到卸压增透作用。（4）检验了二氧化碳相变爆破致裂增透现场应用效果。高河能源E2307工作面采用相变爆破之后,在煤体中产生了多处裂隙,促进了瓦斯的解析与流动。压裂孔瓦斯抽采浓度由15%提高到了50%以上,煤体透气性系数提高了1020倍以上,提高了瓦斯抽采效率,保障了矿井的安全生产。该论文有图55幅,表8个,参考文献131篇。
高圣元[5]（2019）在《坚硬煤层综放开采顶煤深孔爆破弱化机理与工程应用研究》文中认为本论文以榆阳地区普遍存在的3#浅埋坚硬特厚煤层综放开采顶煤冒放难问题为研究背景,开展深孔爆破弱化坚硬顶煤的损伤机理、爆破参数优选及弱化效果预评价技术研究。运用理论分析方法研究了多炮孔作用下坚硬顶煤的损伤弱化过程,及合理表述煤体在爆炸载荷下损伤动态力学本构;运用数值模拟方法研究了单孔布置、双孔布置及三花孔布置形式下顶煤的弱化效果;利用实验室实验手段研究了不同损伤状态下煤样试件的CT值、波速与损伤度的关系;基于实验室试验,在井下利用地震CT检测技术,沿着工作面推进方向测试贯穿顶煤弱化区域的纵波波速变化特征,定量地对深孔爆破弱化效果进行预评价。论文主要取得了如下成果:（1）分析得到影响顶煤爆破弱化效果的关键物理量及各物理量之间的无量纲关系,基于断裂能尺度效应及爆破块度概率分布的爆破破坏体积估算方法,提出了定量化评价爆破效果的4个指标,即煤层完全破裂体积（Vt）、煤层等效破裂体积（Ve）、煤层强损伤体积(VDs)及煤层弱损伤体积(VDw)。提出了考虑应变率效应及应变软化效应的煤体损伤破裂动态力学本构,并通过不同应变率下的拉伸及压缩数值实验对其进行了验证。（2）单孔爆破情况下,考虑应变率效应比不考虑应变率效应的终态破坏半径、终态系统破裂度要小;随着径向不耦合系数的增加,粉碎区半径及裂隙区半径均呈现出指数衰减型的减小趋势,当径向不耦合系数大于3后,各统计指标的变化规律并不明显。双孔爆破情况下,随着炮孔间距的增加,破坏区域逐渐由类圆形演化为椭圆形、哑铃形,到最后形成两个独立的圆形,系统破裂度呈现先增大后减小的趋势。（3）不同布孔方式及不同爆破参数下顶煤的弱损伤区体积>等效破裂体积>强损伤区体积>完全破裂体积。相同布孔方案下,药卷直径与炮孔堵塞长度相比,对损伤破裂体积的影响更大一些;随着炮孔间距的增大,煤体的损伤破裂体积逐渐增大,但增大趋势逐渐变缓,当炮孔间距达到一定程度时,相邻炮孔的完全损伤区无法贯通,被若干弱损伤或未损伤的条带分割,顶煤体中产生夹制现象,引起坚硬顶煤弱化不完全。三花孔和单孔布置形式下爆破引起的单位炮孔损伤破裂体积基本一致,且均高于双孔布设时的单位炮孔损伤破裂体积;相较于单孔布置,三花孔引起的损伤场更为均匀,密集破碎带中夹杂的弱损伤区块较少。分析得到低弹模、高泊松比、低强度且高侧壁摩擦系数的堵塞体,能够起到较好的堵塞效果。（4）单轴载荷作用下,纵波波速与横波波速的变化规律近乎一致,在压密和线弹性阶段,波速随应力应变的增加而增加;在塑性变形阶段,波速随应力应变的增加发生了减小;从拟合曲线看出纵横波波速随应变变化呈“S”型特征变化;纵波波速始终大于横波波速,但是纵横波速比的变化规律不明显,实验初始阶段纵横波速比处于高值,随着载荷的继续增加,比值的变化发生波动,总体呈减小趋势。三轴载荷作用下,在围压小于等于10MPa的情况下,纵横波波速随着偏应力的增加呈现出先增加后减小再增加的变化规律;当围压大于等于13MPa时,纵横波波速随着偏应力的增加呈现出先增加后减小的变化规律。（5）煤样试件破坏前后,在轴向方向上,CT值、方差随着初始损伤程度的不同呈现锯齿状,CT值基本上是呈正态分布。煤样试件损伤程度较高时,以CT值计算得到的损伤度与以纵横波波速计算得到的损伤度比较接近,而且都比较大;当局部破坏程度较大,尚存有平行于轴向的完整块体时,由CT数换算得到的损伤度与以纵横波波速换算得到的损伤度差别较大。基于CT数计算的损伤值更为精确,但是各个试件之间差别较小,基于波速计算的损伤值区分度较高,在多个试件测量的基础上能够弥补其因精度粗糙产生的误差。（6）现场应用知,利用地震CT层析成像技术预先评价深孔爆破弱化效果可行性较高,可靠性较强。
刘飞[6]（2019）在《急倾斜特厚煤层综放开采顶煤爆破弱化机理研究》文中进行了进一步梳理针对特厚煤层,采用综放开采技术是实现安全高效开采的主要方法之一。顶煤在到达放煤口时及时垮落和充分破碎是采用综采放顶煤开采的基本前提和重要保证。针对急倾斜特厚煤层,由于顶煤硬度大,工作面短,顶煤受到的夹制作用大,自然破碎效果差。采用水平分段法超前工作面爆破弱化顶煤,再进行综采放顶煤开采回收顶煤,是解决急倾斜特厚煤层顶煤难以垮落的有效方法。本文针对青海江仓一号20#急倾斜特厚煤层,运用理论分析、数值计算和实验室试验等方法,研究了煤体爆破作用机理、爆破参数对顶煤弱化效果的影响以及爆破弱化对顶煤开采及回收率的影响等,具体从以下几方面开展了工作:（1）通过现场资料分析,确定了采用水平分段放顶煤开采方法及开采设计方案。在总结前人研究成果的基础上,确定了采用爆破弱化顶煤的方法。首先在工作面内开设工艺巷,超前工作面布设爆破孔对顶煤进行爆破弱化,再进行综放开采,并针对这一过程进行研究。（2）炸药在介质中爆炸时,表现为爆炸应力波和爆生气体对介质的破坏作用。且随着距离爆炸中心距离的增加,破坏作用逐渐减弱。根据对不同距离处介质破坏效果的不同,可对介质爆破破碎进行分区。论文以岩石爆破破碎机理为基础,分析了爆炸应力波在岩石中的传播规律以及爆炸应力波和爆生气体对岩石的破坏作用。在总结岩石爆破损伤模型的基础上,对岩石爆破破碎分区理论计算公式进行了分析。针对煤体动态本构模型,研究了煤体在动载荷作用下的弹性阶段、应变硬化阶段和损伤软化阶段的力学响应过程,并对比分析了煤岩体爆破机理的相同点和不同点。以岩石爆破理论为基础,对煤体中爆炸应力波的传播规律及爆破破碎分区进行了理论分析,推导出煤体在爆炸作用下的破碎分区计算公式及一次最大起爆药量,避免了由于爆破振动对围岩及工作面产生的破坏。（3）煤体爆破破碎区的分布范围主要是由煤体自身材料参数及爆炸应力波在煤体中的传播所决定。通过在应变砖表面粘贴应变片,再将其按设计方案浇筑在煤体内不同位置处,然后对煤体进行爆破试验。采用超动态应变测试技术,对煤体内不同测点处爆炸产生的压电信号转化为应变波信号。并对不同测点处爆炸应变波的传播规律及爆炸裂纹的扩展规律进行了研究,结果表明:1)煤体爆破破碎主要是由于爆炸应力波和爆生气体的共同作用决定,径向爆炸应力波的衰减作用较切向更明显;爆生气体的准静态膨胀作用对裂缝产生反射拉伸破坏,进一步加剧煤体的破碎效果。2)现场测试结果表明,随着距装药中心距离的增加,试验测得爆炸应力波峰值与公式计算结果相比,衰减较为缓慢。这主要是由于计算公式削弱了爆生气体的准静态膨胀作用,应在实际爆破时予以考虑。3)随着距装药中心距离的增加,在径向上,爆炸应力波对煤体的加卸载破坏先减小后增加,而反射拉伸波对煤体的加载作用逐渐增加,对煤体的卸载作用先增加后减小。在切向一定范围内应力波和反射拉伸波均表现为对煤体远区的加载作用大于近区,而卸载作用小于近区。4)对爆破破碎分区进行划分,所得粉碎区半径与公式计算结果基本一致。（4）合理的爆破参数设计对提高顶煤爆破弱化效果、提高炸药能量利用率具有重要影响。由于现场爆破的复杂性和高成本性,大量的进行爆破参数设计现场试验不太现实。论文采用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA对不同爆破参数下爆炸应力波的传播及爆炸裂纹的扩展规律进行了研究,结果表明:1)采用三角形布孔装药时,煤体的破碎效果与孔距和排距比有关。随着孔距和排距比的增加,煤体内爆破裂纹数呈现先增加后减小的趋势,且煤体的破碎程度随孔间和排间延迟时间改变而改变。2)爆炸应力波在煤岩分界面处传播时,会产生反射及折射现象。炮孔与分界面的夹角对应力波的传播具有一定影响。随着炮孔与分界面夹角的增加,煤岩体整体破碎程度逐渐减小,且炮孔与煤岩分界面距离的增加,也会减弱煤岩体的整体破碎程度。3)相同质量炸药在同一炮孔中分成不同段数装药时,对近区煤体的破碎效果不同。随装药分散度的增加,煤体破碎程度呈现先增加后减小的趋势。4)当双炮孔间煤体在含节理面爆破时,爆炸应力波在节理面处产生反射、透射和折射现象。节理面与双炮孔连线所成的角度不同,对煤体的破碎效果具有一定影响。随着节理面与炮孔连线夹角的增加,爆炸应力波的传递系数及煤体的破碎程度均逐渐增加。炮孔间延期时间的不同,对煤体的破碎效果也具有一定影响,且随着延期时间的增加,后起爆炮孔附近处煤体受到的二次破碎效果更明显。5)对前文研究的各影响因素进行综合分析,采取各自的优点进行整体模型计算,结果表明,采用微差爆破从煤体内部向边角处顺序起爆,形成了较好的爆破弱化区。根据模拟计算,单个炮孔形成的爆破裂隙区直径在实际工程中约为120cm,为公式计算及相似模拟提供了验证及指导。（5）以江仓一号20#急倾斜特厚煤层所处地质条件为基础,建立相似模拟试验。利用公式计算,对顶煤爆破破碎分区采用相似比例方法,通过预埋套管来模拟煤体爆破破碎区。采用上下水平分段法,并利用GIPS位移追踪系统对放煤过程中顶煤及顶板的位移变化进行了追踪。采用简易液压千斤顶来模拟放煤过程中的液压支架,并在支架顶端布置应力传感器,得出了放煤过程中液压支架顶端应力变化规律。并对比分析了有无爆破裂隙区时顶煤及顶板的放出规律。结果表明:1)煤体在垮落过程中形成悬臂梁结构。当煤体中存在预裂爆破时,煤体破碎较充分,垮落效果较好。顶煤在采放过程中残留少量边角煤,整体放煤形态呈现漏斗状。顶煤位移在竖向主要表现为逐渐阶梯状向下移动,在水平方向表现为向放煤口移动。2)顶板在放煤过程中出现翻转折断现象,最终形成两条竖向裂隙间包含多条横向裂隙,构成一条贯穿工作面至顶部的裂隙柱状破坏。顶板在放煤过程中水平位移主要表现为向左移动而竖直位移向下移动,部分测点位移异常主要是由于顶板在断裂时发生翻转现象。3)当煤体中不含预裂爆破时,在顶煤放出过程中观察到大片顶煤垮落现象。且顶煤上部出现分离现象,形成悬顶梁结构,直接顶出现部分离层现象。顶煤水平位移向右移动而竖直位移向下移动,且表现为整体性趋势。4)顶板在放煤过程中出现较大断裂,形成延伸至老顶的柱状断裂带。断裂带中间煤体向下破断,形成“V”状断裂。顶板水平位移主要向左移动,而竖向位移由于破断翻转而出现部分上升趋势。5)由于爆破裂隙的存在,在相同时刻上水平分段顶煤在放煤过程中位移较大,而下水平分段顶煤位移较小;支架顶部压力载荷曲线显示,上水平分段开采放煤时支架顶部压力小于下水平分段放煤时。这说明爆破裂隙的存在,减小了顶煤的完整性和整体强度,增加了顶煤在放煤过程中的可放性,对放顶煤开采顶煤回收率的提高具有重要作用。
陈绍杰[7]（2019）在《低渗透煤层高压注水驱替瓦斯机理及应用研究》文中指出高压注水是提高低渗透煤层瓦斯抽采效果的关键技术之一。本文以潞安集团常村煤矿和夏店煤矿低渗透煤层为研究背景,采取了现场调研、理论分析、实验室实验、数值模拟及现场试验相结合的研究方法,揭示了煤层注水驱替瓦斯两相渗流机理,得出高压注水对煤体瓦斯解吸综合影响特性,确定出煤层注水促抽瓦斯效果及其主要影响因素,并在现场开展高压注水促抽瓦斯试验,取得良好效果。通过对煤层注水和瓦斯抽采过程进行分析,建立了煤层注水与瓦斯抽采单相渗流的数学模型;系统分析活塞式驱替下水与瓦斯分界面运动规律,推导出非活塞式驱替下平面径向渗流含水饱和度分布方程,建立了煤层注水驱替瓦斯两相渗流的数学模型。采用自制吸附-注水-解吸实验装置,验证了煤层注水的驱赶瓦斯作用和置换解吸瓦斯作用;注水能够增加含瓦斯煤体的总瓦斯解吸量,CHC煤和XD煤总瓦斯解吸量分别增加0.90～1.36m3/t和0.46～1.20m3/t;瓦斯促抽量由煤层孔裂隙的游离瓦斯量、水分置换解吸的吸附瓦斯量和煤层增透增加的瓦斯解吸量组成。依据多相渗流理论,采用VOF模型及多孔介质模型对煤层注水促抽瓦斯及其影响因素进行耦合求解,发现抽采孔瓦斯流量在注水前、注水中及注水后分别随时间逐渐降低、升高及降低;注水时机、注水时间、注水压力、注水方式、布置方式及钻孔间距是影响注水促抽瓦斯效果的6个主要因素;抽采20 d后,按照一注一抽方式及5 m间距布置注抽钻孔,在8 MPa注水压力下间歇注水10 d,煤层注水促抽瓦斯效果较好。现场开展煤层注水促抽瓦斯试验,并测定注水前后瓦斯抽采相关参数,得知注水时和注水后瓦斯纯流量大幅度增加,最大增幅约475%和105%,促抽影响周期大于35d;注水区域残余瓦斯含量较普通抽采区域平均降低7.4%～11.1%,水分含量增加3～6倍。注-抽钻孔间隔布置高压注水对低渗透煤层瓦斯的促抽效果显着。
林益华[8]（2018）在《煤层深孔注水技术在平禹一矿的研究与应用》文中指出介绍了平煤集团平禹煤电公司一矿13110工作面煤层注水方式选择和注水技术参数的确定方法,针对平禹一矿13110采面回采过程中煤尘较大的问题,研究合理的煤层深孔注水参数,达到最优注水效果。研究确定了深孔注水成熟的技术装备;总结形成了独特的煤层注水考核管理模式,应用效果较好。
彭慧天[9]（2018）在《矿井综采工作面雾场雾化规律与高效喷雾降尘技术研究》文中进行了进一步梳理综采工作面是整个矿井生产系统中最主要的产尘场所,由于综采工作面具有产尘工序多、产尘量大等特点,成为了粉尘治理难度最大的场所之一。经多个矿井现场实测显示,采煤机滚筒截割作业时,局部地点瞬间粉尘浓度甚至达3000mg/m3以上,严重超标的高浓度粉尘严重威胁井下工作人员的健康与安全。本文主要采用了实验研究、理论分析、数值模拟与现场应用等多种手段相结合的方法去探索解决综采工作面粉尘污染问题的有效途径。主要研究内容及成果如下:基于喷嘴降尘机理,建立喷雾模型,分析影响雾滴捕尘效果的主要因素。基于雾场多特性实验平台模拟白芦煤矿综采工作面的风流环境,首先对10种适用于煤矿防尘的喷嘴进行雾场宏观特性实验,分别统计和分析了各喷嘴的有效射程、雾化角和流量等宏观特性,优选出编号Ⅲ喷嘴,并利用PDI相位多普勒激光干涉仪对雾场浓度等微观特性进行分析。数据显示:随着喷雾压力增加,测试区域雾场浓度也随之增大,但由于横向风流的影响,单一喷嘴雾场难以满足喷雾降尘需求。根据高速风流运载雾滴作用启发,研制了由液压支架风助集中喷雾降尘装置和采煤机湿式风助降尘装置组成的高效喷雾降尘系统。利用FLUENT软件,首先对白芦煤矿4307综采工作面内设置模拟风流1.2m/s,并设置液压支架风助集中喷雾降尘装置和采煤机湿式风助降尘装置的喷雾和风流参数。数值模拟结果显示,采用新型喷雾降尘装置后,综采工作面的主要产尘源—采煤机滚筒处的喷雾浓度明显上升,雾场对产尘源进行了有效包裹。高效喷雾降尘系统经现场应用验证,采煤机司机、移架工处全尘、呼尘的降尘率分别高达89.1%、90.1%和 89.6%、89.4%;粉尘浓度分别降低至 97.3mg/m3、41.9mg/m3 和 75.5mg/m3、34.1mg/m3,说明在采用高效喷雾降尘系统后,综采工作面粉尘污染最为严重、最影响工人进行生产作业的割煤和移架工序的粉尘污染的问题到了有效解决。
郑志涛[10]（2017）在《高地应力岩体超深孔柱状装药爆破三维模型试验研究》文中认为2016年12月国家发展改革委员会和国家能源局印发的《煤炭工业发展"十三五"规划》指出"煤炭占我国化石能源资源的90%以上,是稳定、经济、自主保障程度最高的能源。煤炭在一次能源消费中的比重将逐步降低,但在相当长时期内,主体能源地位不会变化。""十三五"期间,印度及东南亚等地区经济发展较快,煤炭消费增速较快,是我国煤炭企业"走出去"的新机遇。为了实现"中国制造2025",使我国工业向智能化、自动化的方向迈进,首先必须要进行煤炭产业升级改造,这不但是技术发展的趋势,同时也是对安全生产提出的新要求。要想实现真正意义上的智能化开采,不仅要着眼于煤矿开采中信息化、自动化、机械化等技术方面,还需要在煤炭开采过程中重大安全隐患的预防及控制等理论方面开展深入研究。论文依托国家自然科学基金面上项目"综采面超长深孔柱状装药爆破破裂机理及强制放顶技术研究"（No.51374012）,以深部坚硬顶板为研究对象,提出超深孔柱状装药松动控制爆破技术,以爆轰动力学、岩石力学、断裂力学、应力波理论等为指导,通过理论分析、三维物理相似模型试验、数值模拟、现场试验的方法,对高地应力状态下超深孔柱状装药爆破破裂机理进行全面研究,揭示深部岩体内超深孔柱状装药爆炸应力场分布与初始地应力、炮孔深度、炮孔直径、不耦合系数等参数的关系,建立考虑地应力作用下岩体爆生裂纹扩展判据,研究无限岩体内超深孔柱状装药爆破破岩机理。在高地应力条件下进行超深孔柱状装药爆破时,药柱爆炸会产生高强冲击波和高温高压爆生气体,在冲击波作用下,炮孔周围介质发生侧向位移形成粉碎区,继而衰减为应力波,在介质内传播,并在炮孔径向产生裂隙,在爆生气体的准静态压力和地应力共同作用下,径向裂隙进一步扩展,随着裂隙的不断扩展,爆生气体膨胀压力迅速降低,当降到一定程度时,积蓄在介质中的弹性能得以释放,形成卸载波,并向炮孔中心方向传播,在介质内部产生环向裂隙,径向裂隙和环向裂隙互相交叉而形成裂隙区。在静态单轴抗压试验中,砂灰比越小,砂颗粒间的胶结作用越强,表现为试件静态单轴抗压强度随砂灰比的增加近似呈幂函数降低,当砂灰比一定时,静态单轴抗压强度随养护时间的延长而逐渐增加。随着养护时间的增加,胶结料的水化反应越充分,试件动态强度增加,随着胶结料水化反应的进行,水泥和石膏胶结颗粒逐渐减少,到达21 d后,水化反应基本趋于停止,具体表现为,试件动态强度在7d-14d增加速度快,14d-21d增加缓慢,最后基本保持不变,考虑到试验周期方面的问题,可以确定试件的最佳养护时间为14 d。然而,在被动围压条件下,试件侧向变形被铝套筒约束,试件应力-应变曲线可分为线弹性阶段、粘结破坏阶段、压实阶段和卸载阶段四个阶段。在高初始应力状态下,实施超深孔柱状装药爆破过程中,炮孔周围介质较难破碎,介质表现出较强的塑性性质,爆破扩腔效果明显。采用不耦合装药形式时,炮孔孔壁与药柱之间存在空气间隙,不耦合系数越大,炮孔内空气间隙越大,该间隙能有效降低爆炸冲击波的峰值压力,改变爆炸应力波的加载速率,降低爆炸扩腔作用及裂纹条数,同时可有效增加爆炸应力波在岩体内的传播时间及爆生气体的准静态膨胀作用时间,扩大爆炸裂隙区范围,提高爆炸能量利用率。另外,初始应力对于爆生裂纹扩展具有一定的抑制作用。对比静水压力状态与非静水压力状态下爆破效果可知,在静水压力状态下,炮孔周围质点在炮孔径向、切向、轴向的应变波峰值基本相同,故爆炸后炮腔呈圆形,爆生裂纹在炮孔周围分布较均匀,裂纹长度较短;在非静水压力状态下,爆炸后炮腔为椭圆形,最大主应力对于爆生裂纹扩展具有导向作用,且随着侧压系数的增大,质点应变波峰值也逐渐增大,最大水平主应力对爆生裂纹的导向作用越明显。在工程实践中,爆破循环步距设计为30 m,爆破后,工作面液压支架的工作阻力基本上分布正常范围之内,支架前后柱阻力比较均匀、阻力差小于1 MPa,且工作面煤壁较为完整,基本上无片帮和冒顶的现象,对工作面顶板做松动爆破处理后周期来压压力变小,工作面局部位置基本上无明显来压现象。
二、深孔高压注水在炮放工作面防尘中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、深孔高压注水在炮放工作面防尘中的应用（论文提纲范文）
（1）特厚煤层覆岩结构及远近场顶板控制技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容与方法路线 |
| 2 特厚煤层开采覆岩断裂演化实测分析 |
| 2.1 特厚煤层实测工作面地质概况 |
| 2.2 特厚煤层实测工作面地表下沉 |
| 2.3 特厚煤层覆岩断裂演化特征 |
| 2.4 特厚煤层覆岩层位结构分析 |
| 2.5 小结 |
| 3 特厚煤层开采覆岩结构相似模拟分析 |
| 3.1 覆岩结构模拟基础力学参数测试 |
| 3.2 高位岩层水平断裂形态相似模拟 |
| 3.3 开采扰动下的覆岩运动相似模拟 |
| 3.4 煤层推进方向上的顶板断裂特征 |
| 3.5 小结 |
| 4 特厚煤层开采层位顶板结构力学分析 |
| 4.1 特厚煤层顶板断裂分区特征 |
| 4.2 特厚煤层顶板断裂分区计算 |
| 4.3 特厚煤层顶板结构力学模型 |
| 4.4 覆岩层位结构厚度计算实例 |
| 4.5 小结 |
| 5 远场覆岩矿压作用机理与控制技术 |
| 5.1 远场覆岩结构矿压作用机理 |
| 5.2 远场覆岩地面压裂工艺设计 |
| 5.3 远场地面水力压裂工艺实施 |
| 5.4 远场覆岩地面水力压裂效果 |
| 5.5 小结 |
| 6 近场覆岩控顶技术分类及应用 |
| 6.1 近场覆岩控顶技术分类 |
| 6.2 液体炸药深孔爆破技术 |
| 6.3 近场水力压裂控顶技术 |
| 6.4 链臂锯机械化切割控顶 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）“Y+高抽巷”工作面初采期瓦斯治理技术研究与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本文的研究技术路线 |
| 2 矿井概况 |
| 2.1 2603工作面概况 |
| 2.2 漳村矿通风及抽采概况 |
| 2.3 地质构造及煤层概况 |
| 2.4 工作面瓦斯来源及浓度分布实测分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 2603工作面初采期顶板预裂技术研究 |
| 3.1 顶板类型分类及指标 |
| 3.2 顶板预裂爆破基本原理 |
| 3.3 顶板深孔预裂爆破参数 |
| 3.4 2603工作面预裂技术方案实施效果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 2603工作面初采期高抽巷治理瓦斯技术优化 |
| 4.1 高抽巷截流原理 |
| 4.2 高抽巷层位参数设计 |
| 4.3 高抽巷后部倾斜切眼贯通设计 |
| 4.4 “Y+高抽巷”工作面采空区瓦斯流场模拟 |
| 4.5 2603工作面初采期高抽巷抽采效果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 初采期矿压实测与2603工作面瓦斯治理效果分析 |
| 5.1 支撑压力与瓦斯涌出规律的关系 |
| 5.2 初采期采空区顶板垮落对瓦斯涌出的影响 |
| 5.3 初采期瓦斯抽采特征的实测研究 |
| 5.4 工作面初采期风排瓦斯特征的实测研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）高压气体预裂爆轰作用致裂煤岩机理及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.3 课题的提出与主要研究内容 |
| 1.4 研究方法和技术路线 |
| 2 高压气体预裂爆轰作用致裂煤岩机理分析 |
| 2.1 煤岩结构特征与煤层内钻孔受力分析 |
| 2.2 高压气体预裂爆轰致裂煤岩过程分析 |
| 2.3 高压气体驱动裂纹扩展机理 |
| 2.4 爆轰冲击加强钻孔周边岩体裂隙发育机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 高压气体驱动裂纹扩展模拟试验研究 |
| 3.1 试验目的 |
| 3.2 试验系统设计 |
| 3.3 试件的制备 |
| 3.4 试验方案与试验结果 |
| 3.5 数据分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于高压气体预裂爆轰作用煤岩破坏数值模拟研究 |
| 4.1 数值计算模型设计 |
| 4.2 煤层高压气体预裂爆轰模拟结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 高压气体预裂爆轰技术致裂煤岩工程应用 |
| 5.1 井下高压气体预裂爆轰致裂煤岩工艺 |
| 5.2 综采工作面预裂注水试验 |
| 5.3 综放工作面坚硬顶煤预裂弱化工程试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（4）低渗煤层二氧化碳相变爆破裂隙—渗流演化规律（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 2 二氧化碳相变爆破煤体起裂机理 |
| 2.1 二氧化碳相变爆破技术简介 |
| 2.2 二氧化碳相变爆破能量分析 |
| 2.3 二氧化碳相变爆破致裂特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 二氧化碳相变爆破煤体裂纹演化规律 |
| 3.1 数值模拟模型 |
| 3.2 二氧化碳相变爆破致裂过程 |
| 3.3 二氧化碳相变爆破裂纹扩展机理 |
| 3.4 不同致裂方式致裂效果比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 裂隙煤体瓦斯渗流特性 |
| 4.1 煤体瓦斯抽采机理 |
| 4.2 数值模拟模型 |
| 4.3 二氧化碳相变爆破致裂煤体抽采渗流特征 |
| 4.4 不同致裂方式煤体瓦斯抽采渗流特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 二氧化碳相变爆破增透低渗煤体实践 |
| 5.1 地质概况 |
| 5.2 相变爆破致裂方案 |
| 5.3 工艺流程 |
| 5.4 二氧化碳相变爆破致裂增透效果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）坚硬煤层综放开采顶煤深孔爆破弱化机理与工程应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 爆破弱化坚硬顶煤研究现状 |
| 1.2.2 爆破载荷下煤岩体损伤破裂研究现状 |
| 1.2.3 地震CT技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.3.1 深孔爆破弱化坚硬顶煤的损伤机理研究 |
| 1.3.2 不同深孔爆破参数下坚硬顶煤弱化效果的数值模拟研究 |
| 1.3.3 不同损伤状态下煤样的CT值、波速与损伤度的关系研究 |
| 1.3.4 地震CT检测坚硬顶煤弱化效果分析及工程应用 |
| 1.4 研究方法和技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 爆炸载荷下煤体损伤破裂机理研究 |
| 2.1 爆炸载荷下煤岩体损伤破裂机理 |
| 2.1.1 爆炸冲击波与爆生气体的联合作用 |
| 2.1.2 爆炸载荷下煤体的破裂分区 |
| 2.2 顶煤爆破效果的影响因素及评价指标 |
| 2.2.1 关键物理量及无量纲关系 |
| 2.2.2 基于断裂能的煤岩体爆破破碎体积估算 |
| 2.2.3 顶煤深孔爆破弱化效果的评价指标 |
| 2.3 基于断裂能的煤岩体损伤破裂力学本构 |
| 2.3.1 力学本构的提出 |
| 2.3.2 力学本构的验证 |
| 2.4 爆炸诱发煤层损伤破裂的一般规律 |
| 2.4.1 单孔爆破规律 |
| 2.4.2 双孔爆破规律 |
| 2.4.3 径向不耦合系数的影响规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 坚硬顶煤爆破弱化参数数值模拟研究 |
| 3.1 千树塔煤矿11303 工作面概况 |
| 3.1.1 煤层赋存条件 |
| 3.1.2 工作面布置 |
| 3.2 数值方法及力学模型 |
| 3.2.1 CDEM概述 |
| 3.2.2 一维轴对称深孔爆源模型 |
| 3.2.3 煤体动态损伤破裂本构 |
| 3.3 数值模拟方案 |
| 3.3.1 三种炮孔布置方式对比模拟方案 |
| 3.3.2 炮孔填塞材料选型模拟方案 |
| 3.4 计算模型及评价指标 |
| 3.4.1 数值计算网格 |
| 3.4.2 物理力学参数的确定 |
| 3.4.3 计算条件及计算步骤 |
| 3.4.4 爆破效果评价指标 |
| 3.5 三种炮孔布置方案对比分析 |
| 3.5.1 单孔布置效果分析 |
| 3.5.2 双孔布置效果分析 |
| 3.5.3 三花孔布置效果分析 |
| 3.5.4 不同布孔方案的对比分析 |
| 3.5.5 三花孔爆破后开采垮落效果分析 |
| 3.6 堵塞材料力学性质对堵塞效果的影响分析 |
| 3.6.1 堵塞材料参数的敏感性分析 |
| 3.6.2 堵塞体运动加速度的估算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 载荷作用下煤样损伤实验研究 |
| 4.1 煤岩体损伤力学研究概述 |
| 4.2 煤岩体细观损伤实验室测试理论基础 |
| 4.2.1 纵横波波速测试理论基础 |
| 4.2.2 X射线CT扫描识别技术理论基础 |
| 4.3 煤岩体细观损伤实验室测试仪器 |
| 4.3.1 纵横波速测试仪器 |
| 4.3.2 X射线CT扫描识别仪器 |
| 4.4 单轴压缩载荷作用下煤样试件损伤检测分析 |
| 4.4.1 单轴压缩实验试件参数 |
| 4.4.2 单轴压缩下煤样试件损伤纵横波波速分析 |
| 4.4.3 单轴压缩下煤样试件损伤前后X射线CT扫描层析 |
| 4.5 三轴压缩载荷作用下煤样试件损伤检测分析 |
| 4.5.1 三轴压缩实验试件参数 |
| 4.5.2 三轴压缩下煤样试件损伤纵横波波速分析 |
| 4.5.3 三轴压缩下煤样试件损伤前后X射线CT扫描层析 |
| 4.6 载荷作用下煤样损伤程度的定量分析 |
| 4.6.1 煤样损伤变量的纵横波波速定量分析 |
| 4.6.2 煤样损伤变量的CT值定量分析 |
| 4.6.3 煤样损伤变量纵横波波速和CT值的对比分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 深孔爆破弱化坚硬顶煤工程应用与效果评价 |
| 5.1 深孔爆破弱化坚硬顶煤工程实验 |
| 5.1.1 工程试验工作面概况 |
| 5.1.2 工程试验方案 |
| 5.2 深孔爆破弱化效果预评价方法 |
| 5.2.1 地震CT探测原理 |
| 5.2.2 地震初至波走时CT探测数据采集 |
| 5.3 地震CT探测数据质量和结果分析 |
| 5.3.1 深孔爆破前后数据质量评价 |
| 5.3.3 地震CT探测结果分析 |
| 5.3.4 顶煤回收率比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论、创新点和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）急倾斜特厚煤层综放开采顶煤爆破弱化机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状综述 |
| 1.2.1 综放开采技术发展与研究现状 |
| 1.2.2 急倾斜煤层开采技术发展与研究现状 |
| 1.2.3 顶煤爆破弱化技术发展与研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 煤体爆炸应力波理论分析 |
| 2.1 炸药爆破破岩机理 |
| 2.1.1 岩石爆破机理学说 |
| 2.1.2 岩石爆破损伤模型 |
| 2.1.3 岩石破碎分区 |
| 2.2 煤体爆破破碎机理 |
| 2.2.1 煤岩爆破机理相同点 |
| 2.2.2 煤岩爆破机理不同点 |
| 2.3 煤体应力场及本构模型 |
| 2.3.1 炮孔初始应力场 |
| 2.3.2 煤体本构模型 |
| 2.4 煤体爆破分区 |
| 2.4.1 煤体爆炸应力波传播 |
| 2.4.2 煤体爆破粉碎区分布特征 |
| 2.4.3 煤体爆破裂隙区分布特征 |
| 2.4.4 煤体爆破震动效应控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤体爆破机理试验 |
| 3.1 煤体爆破应变波测试 |
| 3.1.1 试验方法及设备 |
| 3.1.2 煤体应力波传播机理及参数测定 |
| 3.1.3 爆炸应变波测试原理 |
| 3.1.4 应变砖的制作 |
| 3.1.5 模型浇筑 |
| 3.1.6 爆炸应变波测试 |
| 3.1.7 爆炸波应变率与时间的关系 |
| 3.2 爆炸应变波及应变率分析 |
| 3.2.1 爆炸应变波分析 |
| 3.2.2 爆炸应变率分析 |
| 3.2.3 各点应变波和应变率峰值 |
| 3.2.4 爆炸应力波衰减规律 |
| 3.3 破碎效果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 爆破工艺对煤体破碎的研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 ANSYS/LS-DYNA软件简介 |
| 4.3 爆炸模拟常用算法 |
| 4.4 数值模拟理论基础 |
| 4.4.1 基本控制方程组 |
| 4.4.2 时间积分 |
| 4.4.3 本构方程及材料参数 |
| 4.4.4 关键字设置 |
| 4.4.5 模型设置 |
| 4.5 孔网参数对煤体的破碎 |
| 4.5.1 研究目的 |
| 4.5.2 模型的建立 |
| 4.5.3 应力传播过程分析 |
| 4.5.4 不同布孔方式时煤体破碎情况 |
| 4.5.5 不同延期时间对煤体破碎的影响 |
| 4.6 炮孔与煤岩分界面夹角的影响 |
| 4.6.1 研究目的 |
| 4.6.2 爆轰机理 |
| 4.6.3 模型建立 |
| 4.6.4 结果分析 |
| 4.7 装药分散度对煤体破碎的影响 |
| 4.7.1 研究目的 |
| 4.7.2 模型建立 |
| 4.7.3 方案设计 |
| 4.7.4 集中装药爆破效果 |
| 4.7.5 不同方案煤体破碎效果 |
| 4.7.6 测点应力分析 |
| 4.8 节理面和延期时间的影响 |
| 4.8.1 研究目的 |
| 4.8.2 模型建立 |
| 4.8.3 网格划分 |
| 4.8.4 模拟结果 |
| 4.9 综合因素影响 |
| 4.9.1 研究目的 |
| 4.9.2 模型建立 |
| 4.9.3 网格划分 |
| 4.9.4 结果分析 |
| 4.10 本章小结 |
| 5 爆破弱化对顶煤运移规律的研究 |
| 5.1 工程背景 |
| 5.2 相似模拟理论 |
| 5.2.1 相似比及模型图 |
| 5.2.2 模型煤岩体的强度指标计算 |
| 5.2.3 相似试验材料的制备 |
| 5.2.4 相似试验模型的构建 |
| 5.2.5 爆破分区相似模拟计算 |
| 5.3 相似模拟试验研究 |
| 5.3.1 模型制作 |
| 5.3.2 测点及工作面布置 |
| 5.3.3 位移检测仪器及设备 |
| 5.3.4 上水平分段放煤 |
| 5.3.5 下水平分段放煤 |
| 5.3.6 结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）低渗透煤层高压注水驱替瓦斯机理及应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 选题意义及课题来源 |
| 2.2 单一低渗透煤层强化瓦斯抽采技术研究现状 |
| 2.2.1 水力化增透关键技术研究现状 |
| 2.2.2 煤层爆破增透技术研究现状 |
| 2.2.3 注气驱替瓦斯研究现状 |
| 2.3 煤层注水防治瓦斯技术研究现状 |
| 2.3.1 煤层注水技术研究现状 |
| 2.3.2 煤层注水渗流研究现状 |
| 2.3.3 水分对煤体瓦斯解吸影响研究现状 |
| 2.3.4 注水对煤层渗透性影响研究现状 |
| 2.4 论文研究内容及研究方法 |
| 2.4.1 研究内容 |
| 2.4.2 研究目的 |
| 2.4.3 研究方法 |
| 3 煤层注水驱替瓦斯两相渗流规律的理论研究 |
| 3.1 低渗透煤层特征分析 |
| 3.1.1 煤层结构 |
| 3.1.2 煤的内表面积 |
| 3.1.3 煤层的有效应力原理 |
| 3.1.4 煤层的渗透性 |
| 3.1.5 煤层分级标准 |
| 3.2 煤层瓦斯赋存、运移和产出特性 |
| 3.2.1 煤层瓦斯赋存机理 |
| 3.2.2 煤层瓦斯运移和产出特性 |
| 3.3 煤层注水驱替瓦斯两相渗流机理研究 |
| 3.3.1 煤层注水驱替瓦斯概述 |
| 3.3.2 煤层注水驱替瓦斯两相渗流机理 |
| 3.3.3 煤层注水驱替瓦斯渗流过程与区域划分 |
| 3.3.4 煤层注水驱替瓦斯物理模型及基本假设 |
| 3.4 煤层注水与瓦斯抽采单相渗流数学模型的建立 |
| 3.4.1 煤层注水渗流数学模型的建立 |
| 3.4.2 煤层瓦斯抽采渗流数学模型的建立 |
| 3.5 煤层注水驱替瓦斯两相渗流数学模型的建立 |
| 3.5.1 气水分界面压力方程 |
| 3.5.2 压力分布方程 |
| 3.5.3 渗流速度方程 |
| 3.5.4 瓦斯抽采流量计算公式 |
| 3.5.5 压力梯度公式 |
| 3.5.6 分界面运动规律 |
| 3.6 非活塞式驱替含水饱和度分布数学模型的建立 |
| 3.6.1 含水饱和度位置的变化规律 |
| 3.6.2 含水饱和度位置的运动速度 |
| 3.6.3 前缘含水饱和度的变化规律 |
| 3.6.4 平均饱和度的确定 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 水分对煤体瓦斯解吸综合影响的实验研究 |
| 4.1 实验装置及方法 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.2 实验煤样及参数 |
| 4.2.1 煤样采集及制备 |
| 4.2.2 煤样参数测定 |
| 4.3 水分对煤瓦斯解吸特性影响实验 |
| 4.3.1 预制不同含水量煤样瓦斯解吸实验 |
| 4.3.2 高压注水对煤体瓦斯压力影响实验 |
| 4.3.3 注水后卸压煤体瓦斯解吸实验 |
| 4.4 水分对煤体瓦斯解吸综合影响实验 |
| 4.4.1 预制水分对煤体瓦斯解吸影响 |
| 4.4.2 注水对煤体瓦斯宏观驱赶作用 |
| 4.4.3 水分对煤体瓦斯微观置换解吸作用 |
| 4.4.4 注水对含瓦斯煤体瓦斯影响综合分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 煤层注水促抽瓦斯及其影响因素的数值模拟研究 |
| 5.1 控制方程的建立 |
| 5.1.1 体积分数方程 |
| 5.1.2 动量守恒方程 |
| 5.2 几何模型建立及参数设定 |
| 5.2.1 工程概况 |
| 5.2.2 几何模型及网格划分 |
| 5.2.3 模拟参数设定及求解 |
| 5.3 注水前瓦斯抽采效果模拟及分析 |
| 5.3.1 抽采时瓦斯压力分布 |
| 5.3.2 抽采时瓦斯含量分布 |
| 5.4 煤层注水促抽瓦斯效果模拟及分析 |
| 5.4.1 注水时水与瓦斯体积分数分布 |
| 5.4.2 注水时煤层压力分布 |
| 5.5 注水后煤层瓦斯抽采效果模拟及分析 |
| 5.5.1 注水后水与瓦斯体积分数分布 |
| 5.5.2 注水后瓦斯压力及含量分布 |
| 5.6 煤层注水促抽瓦斯影响因素模拟及分析 |
| 5.6.1 注水时机选择 |
| 5.6.2 注水时间 |
| 5.6.3 注水压力 |
| 5.6.4 注水方式 |
| 5.6.5 钻孔布置方式 |
| 5.6.6 钻孔间距 |
| 5.6.7 钻孔直径 |
| 5.6.8 煤层渗透性 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 煤层注水促抽瓦斯技术的现场试验研究 |
| 6.1 常村煤矿煤层注水促抽瓦斯试验 |
| 6.1.1 试验地点概况 |
| 6.1.2 试验方案及参数确定 |
| 6.1.3 注水前后瓦斯流量变化及分析 |
| 6.2 夏店煤矿煤层注水促抽瓦斯试验 |
| 6.2.1 试验地点概况 |
| 6.2.2 试验方案及参数确定 |
| 6.2.3 注水后瓦斯抽采参数变化及分析 |
| 6.3 注水促抽残余瓦斯含量测定 |
| 6.3.1 反转密封取样装置 |
| 6.3.2 测定方法及过程 |
| 6.3.3 瓦斯含量测定结果及分析 |
| 6.4 注水前后煤体相关参数分析 |
| 6.4.1 注水前后煤体水分变化 |
| 6.4.2 注水对煤体瓦斯放散初度影响 |
| 6.4.3 注水对煤体孔隙结构的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）煤层深孔注水技术在平禹一矿的研究与应用（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 采煤工作面基本概况 |
| 2 配套设备及钻孔工艺 |
| 2.1 打钻、封孔、注水设备 |
| 2.2 钻孔参数 |
| 2.2.1 首孔位置 |
| 2.2.2 钻孔间距 |
| 2.2.3 钻孔深度 |
| 2.2.4 钻孔倾角 |
| 2.2.5 钻孔直径 |
| 2.2.6 封孔工艺 |
| 2.2.7 注水量 |
| 2.2.8 注水时间 |
| 3 工艺流程 |
| 3.1 钻孔定位 |
| 3.2 钻孔施工 |
| 3.3 封孔结构 |
| 4 注水 |
| 5 施工组织考核 |
| 5.1 施工组织 |
| 5.2 考核与验收 |
| 6 结论 |
（9）矿井综采工作面雾场雾化规律与高效喷雾降尘技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 2 喷雾降尘机理与雾场多特性实验 |
| 2.1 喷嘴雾化机理 |
| 2.2 喷雾降尘机理 |
| 2.3 雾场多特性实验平台 |
| 2.4 喷嘴雾场多特性实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 新型喷雾降尘装置的研制 |
| 3.1 综采工作面新型喷雾除尘装置研究 |
| 3.2 液压支架风助集中喷雾降尘装置 |
| 3.3 采煤机湿式风助降尘装置 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 综采工作面高效喷雾降尘系统数值模拟 |
| 4.1 数学模型的建立 |
| 4.2 物理模型的设置与参数设定 |
| 4.3 液压支架风助集中喷雾降尘装置喷雾数值摸拟 |
| 4.4 采煤机湿式风助降尘装置喷雾数值摸拟 |
| 4.5 高效喷雾降尘系统喷雾数值摸拟 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 现场应用 |
| 5.1 白芦煤矿4307综采工作面概况 |
| 5.2 新型喷雾装置现场应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 主要结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间主要成果 |
（10）高地应力岩体超深孔柱状装药爆破三维模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高地应力岩体力学特性研究 |
| 1.2.2 高地应力岩体爆破破裂特征研究 |
| 1.2.3 深孔柱状装药爆破机理研究 |
| 1.2.4 深孔柱状装药爆破实践研究 |
| 1.2.5 目前研究遇到的问题 |
| 1.3 研究目的与研究内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 2 高地应力岩体超深孔柱状装药爆破破裂机理分析 |
| 2.1 高地应力岩体柱状装药爆破爆炸应力波传播规律 |
| 2.1.1 爆炸应力波波动方程 |
| 2.1.2 爆炸应力波在裂隙面和层面的传播规律 |
| 2.1.3 爆炸应力波衰减规律 |
| 2.2 高地应力岩体柱状装药爆破破裂规律 |
| 2.2.1 爆炸应力场分布 |
| 2.2.2 爆炸近区岩体破裂规律 |
| 2.2.3 爆炸中区岩体破裂规律 |
| 2.3 柱状装药爆破成缝机理 |
| 2.3.1 爆生气体准静态膨胀作用 |
| 2.3.2 爆生裂纹扩展规律 |
| 2.4 爆炸荷载作用下岩体损伤范围确定 |
| 2.4.1 爆破损伤判据概述 |
| 2.4.2 PPV判据及其理论过程 |
| 2.4.3 声波CT损伤测试 |
| 2.4.4 并行电法损伤测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 高地应力岩体超深孔柱状装药爆破模型试验设计 |
| 3.1 三维相似物理模型试验装置简介 |
| 3.2 三维相似模型试验方案 |
| 3.2.1 相似系数的确定 |
| 3.2.2 超深孔柱状装药爆破模型试验方案 |
| 3.3 胶结砂相似材料基本力学特性 |
| 3.3.1 静态力学特性 |
| 3.3.2 无围压条件下动态力学特性 |
| 3.3.3 被动围压条件下动态力学特性 |
| 3.4 试件制作及试件内测点布设 |
| 3.4.1 试件的加工制作 |
| 3.4.2 试件内应变测点布置 |
| 3.4.3 试件内并行电法电极布置 |
| 3.4.4 试件声波CT测点布置 |
| 3.5 三维相似模型试验加载方案 |
| 3.5.1 三向初始应力加载方案 |
| 3.5.2 模型试验过程 |
| 3.6 模型炸药与雷管的确定 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 超深孔柱状装药爆破三维模型试验结果及分析 |
| 4.1 爆炸损伤范围测试 |
| 4.1.1 并行电法损伤测试结果分析 |
| 4.1.2 声波CT损伤测试结果分析 |
| 4.2 炮孔深度对爆破效果影响 |
| 4.2.1 炮孔深度对爆破效果影响概述 |
| 4.2.2 三种不同炮孔深度下爆破效果 |
| 4.3 装药不耦合系数对爆破效果影响 |
| 4.4 初始应力状态对爆破效果影响 |
| 4.4.1 初始应力对爆破效果影响 |
| 4.4.2 侧压系数对爆破效果影响 |
| 4.5 柱状装药爆炸应变场分布特征 |
| 4.5.1 不耦合系数对爆炸应变场分布影响 |
| 4.5.2 侧压力系数对爆炸应变场分布影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 超深孔柱状装药爆破数值模拟分析 |
| 5.1 仿真软件介绍 |
| 5.2 材料本构模型及参数确定 |
| 5.3 模型建立 |
| 5.4 超深孔爆破仿真结果分析 |
| 5.4.1 单孔爆破数值计算及分析 |
| 5.4.2 双孔爆破数值计算及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 超深孔柱状装药爆破实践与效果分析 |
| 6.1 工程简介 |
| 6.2 超深孔柱状装药爆破方案设计 |
| 6.2.1 爆破循环步距 |
| 6.2.2 放顶高度 |
| 6.2.3 炮孔角度 |
| 6.2.4 炮孔深度 |
| 6.2.5 炮孔间排距 |
| 6.3 超深孔柱状装药爆破方案设计 |
| 6.3.1 切眼爆破方案 |
| 6.3.2 顺槽爆破方案 |
| 6.3.3 超深孔柱状装药爆破施工工艺 |
| 6.3.4 矿压监测方案 |
| 6.4 超深孔柱状装药爆破损伤分析 |
| 6.5 矿压监测结果分析 |
| 6.5.1 工作面老顶初次来压分析 |
| 6.5.2 初采期间老顶周期来压分析 |
| 6.5.3 正常回采期间老顶周期来压分析 |
| 6.5.4 液压支架工作状态分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
四、深孔高压注水在炮放工作面防尘中的应用（论文参考文献）
- [1]特厚煤层覆岩结构及远近场顶板控制技术研究[D]. 匡铁军. 中国矿业大学, 2021
- [2]“Y+高抽巷”工作面初采期瓦斯治理技术研究与应用[D]. 刘梦晨. 中国矿业大学, 2020(01)
- [3]高压气体预裂爆轰作用致裂煤岩机理及应用研究[D]. 俞海玲. 山东科技大学, 2019(02)
- [4]低渗煤层二氧化碳相变爆破裂隙—渗流演化规律[D]. 陈忠顺. 中国矿业大学, 2019
- [5]坚硬煤层综放开采顶煤深孔爆破弱化机理与工程应用研究[D]. 高圣元. 煤炭科学研究总院, 2019(08)
- [6]急倾斜特厚煤层综放开采顶煤爆破弱化机理研究[D]. 刘飞. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [7]低渗透煤层高压注水驱替瓦斯机理及应用研究[D]. 陈绍杰. 北京科技大学, 2019(02)
- [8]煤层深孔注水技术在平禹一矿的研究与应用[J]. 林益华. 能源与环保, 2018(10)
- [9]矿井综采工作面雾场雾化规律与高效喷雾降尘技术研究[D]. 彭慧天. 山东科技大学, 2018(03)
- [10]高地应力岩体超深孔柱状装药爆破三维模型试验研究[D]. 郑志涛. 安徽理工大学, 2017(08)