資源描述:
《豫西軟煤圍巖水力破裂卸壓增透技術(shù)研究與應(yīng)用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、工程碩士專業(yè)學(xué)位論文豫西軟煤圍巖水力破裂卸壓增透技術(shù)研究與應(yīng)用ResearchandApplicationofTheTechnologyofPressureReliefandAntireflectionFracturinginSoftCoalSeamRockinWestHenan作者:金文廣校內(nèi)導(dǎo)師:陳學(xué)習(xí)教授校外導(dǎo)師:王松峰高工華北科技學(xué)院二零一五年六月中圖分類號X9學(xué)校代碼11104UDC密級公開華北科技學(xué)院工程碩士專業(yè)學(xué)位論文豫西軟煤圍巖水力破裂卸壓增透技術(shù)研究與應(yīng)用ResearchandA
2、pplicationofTheTechnologyofPressureReliefandAntireflectionFracturinginSoftCoalSeamRockinWestHenan作者金文廣校內(nèi)導(dǎo)師陳學(xué)習(xí)校外導(dǎo)師王松峰申請學(xué)位工程碩士專業(yè)學(xué)位培養(yǎng)單位研究生處學(xué)科專業(yè)安全工程研究方向煤礦瓦斯防治答辯委員會主席周心權(quán)評閱人陳鵬、徐景德二○一五年六月論文審閱認定書研究生金文廣在規(guī)定的學(xué)習(xí)年限內(nèi),按照研究生培養(yǎng)方案的要求,完成了研究生課程的學(xué)習(xí),成績合格;在我的指導(dǎo)下完成本學(xué)位論文,經(jīng)審閱,
3、論文中的觀點、數(shù)據(jù)、表述和結(jié)構(gòu)為我所認同,論文撰寫格式符合學(xué)校的相關(guān)規(guī)定,同意將本論文作為學(xué)位申請論文送專家評審。校內(nèi)導(dǎo)師簽字:校外導(dǎo)師簽字:年月日致謝在論文完稿之際,首先衷心感謝我的導(dǎo)師陳學(xué)習(xí)教授!師從三載,得到了恩師全方面的指導(dǎo)和培養(yǎng),是他把我?guī)нM了神圣的科研殿堂,給予了我學(xué)術(shù)生命,在這份厚重的師生情誼面前,謹對恩師送上我最真摯的感謝和祝福!陳學(xué)習(xí)教授也是我的本科老師,陳老師國際化的學(xué)術(shù)視野、高屋建瓴的學(xué)術(shù)見解、務(wù)實創(chuàng)新的科研作風(fēng)和寬厚待人的高尚品德,對我的科研道路乃至人生道路都產(chǎn)生了重要影響
4、。在此祝敬愛的恩師身體健康,萬事如意!感謝顧小翠老師、齊黎明老師、陳紹杰老師、許海濤老師、李昊老師、康慶濤在科研實踐和論文寫作中的指導(dǎo)和幫助!感謝胡華磊碩士、程琛碩士、孫曉磊碩士等同級生幾年來在生活和學(xué)習(xí)上共同度過的美好時光!感謝徐永碩士、畢瑞卿碩士、張彥克碩士、顧飛飛碩士、葛須賓碩士、王偉碩士、胡金濤碩士、張虎碩士、張亮碩士、張凱碩士、趙嶸碩士、吉丹妮碩士等師弟和師妹對我這個師兄工作的支持,在此向他們表示誠摯的謝意,祝他們都有一個美好的前途!感謝鄭煤集團李中州主任、告成礦高國棟副礦長等在現(xiàn)場試驗
5、和資料收集過程中給予的大力支持。感謝所引用參考文獻的作者們,他們卓有成效的研究成果,為我的論文提供了堅實的研究基礎(chǔ)!特別感謝我的父母,他們含辛茹苦,無私付出,使我能夠順利完成學(xué)業(yè),他們的恩情我將永遠銘記!感謝我所有親人對我學(xué)業(yè)的支持和幫助!感謝各位專家、教授在百忙之中審閱本文,熱切希望得到您的指教!摘要本文針對豫西“三軟”煤層對煤層直接壓裂卸壓增透效果不理想的問題,提出了軟煤圍巖水力破裂卸壓增透技術(shù),主要通過底板割縫導(dǎo)向控制壓裂的方法對軟煤圍巖進行透氣性改造,大大提高了軟煤層透氣性與抽采效率。利用
6、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法,對典型豫西煤礦的水力壓裂起裂壓力、影響半徑等因素進行了深入系統(tǒng)的研究,得出了以下研究成果:(1)提出了軟煤底板割縫導(dǎo)向壓裂技術(shù),分析了底板割縫導(dǎo)向壓裂的技術(shù)原理。該技術(shù)通過對軟煤底板進行導(dǎo)向割縫從而控制起裂位置并擴大壓裂影響半徑,利用底板壓裂孔內(nèi)橫槽與壓裂孔周圍控制孔的共同定向作用對壓裂鉆孔進行定向水力壓裂。(2)對典型豫西軟煤煤巖樣進行了力學(xué)性能測試,得到了基本力學(xué)特性參數(shù)。所測得的結(jié)果為后續(xù)的數(shù)值模擬工作提供了計算依據(jù)。2D(3)利用RFPA-flow
7、軟件,對比分析了傳統(tǒng)順層壓裂與底板導(dǎo)向割縫壓裂針對軟煤層時的壓裂效果,結(jié)果表明,對“三軟”煤層進行水力壓裂增透措施時,底板壓裂的卸壓增透效果更明顯。(4)在軟煤底板割縫導(dǎo)向壓裂數(shù)值模擬中,建立了符合現(xiàn)場底板壓裂環(huán)境的數(shù)值模型,對軟煤底板壓裂過程進行了數(shù)值試驗,揭示底板破壞、裂隙萌生發(fā)展直至貫通的整個過程。研究了鉆孔周邊最大主應(yīng)力、鉆孔水壓力等參數(shù)的分布與演化,得出了在現(xiàn)場條件下,底板割縫導(dǎo)向控制壓裂技術(shù)的數(shù)值模擬壓裂半徑為10米。而傳統(tǒng)順層壓裂的數(shù)值模擬壓裂半徑為5米。(5)在進行底板壓裂措施后,
8、瓦斯抽采濃度和抽采純量都有了大幅度提高,壓裂孔瓦斯抽采濃度平均值44.02%以上,最大瓦斯抽采濃度提高了8.429倍,單孔日平均抽放量提高了48.87倍,卸壓增透效果顯著。該論文有圖43幅,表10個,參考文獻71篇。關(guān)鍵詞:軟煤圍巖;水力破裂;導(dǎo)向割縫;卸壓增透;瓦斯抽采IAbstractThisthesisismainlyfocusontheeffctoffracturingtoimprovepermeabilityandextractioninthreesoftcoalseam