中硬煤層采煤工作面水力壓擠技術(shù)應(yīng)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(jī)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(shù)的基礎(chǔ)上，闡述了水力壓擠技術(shù)與上述水力化措施的區(qū)別。 運(yùn)用巖石力學(xué)、巖石流體力學(xué)、瓦斯賦存及流動理論、滲流耦合理論、彈塑性損傷力學(xué)和斷裂力學(xué)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(jìn)行了研究，闡明

2、了水力壓擠防治瓦斯和降塵的機(jī)理。在研究影響水力壓擠效果的基礎(chǔ)和技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，采用數(shù)量化理論建立起水力壓擠后煤體位移量預(yù)測數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用正交化試驗(yàn)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(yīng)力耦合理論，建立起煤體破裂過程中滲流-應(yīng)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(yīng)力場、聲發(fā)射場及位移場的變化情況進(jìn)行了模擬。在淮北礦業(yè)集團(tuán)祁南礦進(jìn)行了水力壓擠技術(shù)試驗(yàn)，驗(yàn)證了水力壓擠技術(shù)具