中硬煤層采煤工作面水力壓擠技術應用研究.pdf

1、高瓦斯、低滲透性中硬煤層高產(chǎn)高效采煤工作面盡管在采掘前采取了一系列的瓦斯治理措施及降塵措施，但是隨著機械化程度的提高，仍然存在著瓦斯超限和粉塵量大的問題。本文在綜述國內(nèi)外煤層注水、水力壓裂和水力擠出技術的基礎上，闡述了水力壓擠技術與上述水力化措施的區(qū)別。 運用巖石力學、巖石流體力學、瓦斯賦存及流動理論、滲流耦合理論、彈塑性損傷力學和斷裂力學等理論知識，對水力壓擠過程中煤體的破壞過程和高壓水對煤體瓦斯解吸規(guī)律的影響進行了研究，闡明

2、了水力壓擠防治瓦斯和降塵的機理。在研究影響水力壓擠效果的基礎和技術參數(shù)的基礎上，采用數(shù)量化理論建立起水力壓擠后煤體位移量預測數(shù)學模型，并運用正交化試驗法得出影響水力壓擠效果的參數(shù)的主次順序和最佳組合。依據(jù)滲流-應力耦合理論，建立起煤體破裂過程中滲流-應力-損傷耦合模型，借助F-RFPA2D軟件對高壓水作用下的煤體致裂及位移過程中應力場、聲發(fā)射場及位移場的變化情況進行了模擬。在淮北礦業(yè)集團祁南礦進行了水力壓擠技術試驗，驗證了水力壓擠技術具