一、煤层中深孔注水的试验（论文文献综述）
尹站稳,赵耀,袁瑞明[1]（2022）在《泉店煤矿倾斜三软煤层长孔低压注水防尘技术及工程实践》文中研究说明粉尘作为煤矿五大灾害之一,严重危害着煤矿工人的生命安全。为了解决倾斜三软煤层开采所导致的粉尘污染,特别是呼吸性粉尘污染问题,提出了长孔低压注水降尘方案,研究了煤层注水降尘机理,分析了煤层长孔低压注水技术实施装备、工艺以及降尘效果。泉店煤矿14010工作面工程实践表明:倾斜三软煤层实施长孔低压注水技术后,煤层平均含水率提高了9倍,综采工作面司机位置降尘效率达64.0%,呼吸性粉尘降尘效率为22.44%;综采工作面机组下风侧10～15 m处降尘效率达60.86%,呼吸性粉尘降尘效率达52.02%.该技术研究为煤矿工人的生命提供了安全保障。
秦志娇[2]（2021）在《复合湿润剂注水防治冲击地压研究》文中提出冲击地压是煤矿开采过程中发生的一种危害极大的环境地质灾害。煤层注水技术因其可以有效湿润煤体,具有降低煤尘量、驱替瓦斯、防治冲击地压等作用,成为目前最有效、应用最为广泛的冲击地压防治方法之一。在煤层注水实际工程中,通常会通过添加表面活性剂降低溶液的表面张力,提高注水效果。但随着深部煤层的开采,煤层地应力增大、渗透性降低,添加表面活性剂的煤层注水不能有效润湿煤体,达到防治冲击地压的目的。基于上述问题,本文提出了一种由传统表面活性剂与螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠（IDS）复配而成的复合湿润剂,能够充分发挥两者的优势,改变煤体的物理力学性质,增强煤体湿润性,提高煤层注水效果。通过测定不同质量浓度溶液的表面张力及接触角,对表面活性剂单体溶液的性质进行研究;将表面活性剂与螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠（IDS）进行复配,通过复配溶液的表面张力、接触角及煤表面含氧官能团的变化情况,确定用于煤层注水的复合湿润剂最佳配方为螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠（IDS）、脂肪醇聚氧乙烯醚（JFCS）,两者质量浓度均为0.05%,复配比例为1:1。对复合湿润剂作用后的煤体物理力学性质进行了测定,结果表明:复合湿润剂可以提高煤体的含水率,降低单轴抗压强度σc和冲击能量指数KE,增加动态破坏时间DT,从而降低煤的冲击倾向性,达到防治冲击地压的目的。基于冲击地压扰动失稳理论,对复合湿润剂注水防治冲击地压的机理进行分析,结果表明:复合湿润剂可以溶解煤中矿物质,改变煤的物理力学性质,降低冲击倾向性指数K,减小内摩擦角φ和单轴抗压强度σc,从而提高巷道发生冲击地压灾害时的临界软化区半径ρcr及临界载荷Pcr,降低冲击地压发生的危险。同时根据红阳三矿703工作面的实际工程情况,对现场注水方案进行设计。煤层注水添加复合湿润剂可以有效增强煤体润湿效果,改变煤体的物理力学性质,降低煤体的冲击倾向性,提高注水效果,为冲击地压的防治提供技术支持。
吴金随,陈学习,张润畦[3]（2021）在《煤层注水中湿润半径和渗流速度演化规律的探索》文中研究指明本文基于达西定律,扩充了煤层注水渗流的基础理论,应用平行平面流煤层注水渗流模型,研究了煤层注水过程中湿润半径和渗透速度演化规律,得到了其解析表达式,并通过数值计算得到湿润半径的预测值。利用郑煤集团白坪矿采煤工作面实测数据,计算了白坪矿采煤工作面煤层的渗透率和注水速度。在此基础上,给出了煤矿开采不同时期,对应的不同煤层压力下,采用不同注水压力时所需的注水时间,对降低矿井粉尘有一定实用价值。
王龙飞[4]（2021）在《综采工作面煤层注水渗流模型及防突机理研究与应用》文中提出对于已实施区域防突措施的突出煤层,其在开采过程中仍可能会发生煤与瓦斯突出,威胁着工作人员生命健康及矿山安全生产。为降低综采工作面开采过程中的突出危险性,以首山一矿已15-12070综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟、实验室实验及现场试验相结合的方法,研究了综采工作面煤层注水两相渗流规律及其防突机理,得出了各因素对煤层注水两相渗流及其防突效果的影响规律,制定了综采工作面煤层注水防突工艺方案,并进行现场试验,取得了良好效果。根据多孔介质渗流理论,建立了综采工作面煤层注水两相渗流数学模型通过有限元数值模拟方法,得到了工作面应力“三带”内煤层注水两相渗流规律,并确定出其主要影响因素。得出注水后水与瓦斯形成交界面,离注水孔越远,两相压力、压力梯度、渗流速度、渗流速度梯度及含水饱和度越小;各应力带湿润半径不同,湿润半径随注水压力、注水时间的增大呈对数函数型增大,随煤层瓦斯压力、溶液表面张力的增大呈二次函数型减小,封孔深度对注水效果影响较大。根据煤与瓦斯突出理论,确定出综采工作面突出的主要影响因素为煤体物理力学性质、地应力及煤体瓦斯。建立了可注水型瓦斯吸附-解吸装置,利用该装置及其他实验系统,实验研究了煤层注水对突出因素的影响规律。得出了注水后随着煤的含水率增大,突出强度、脆性系数、抗拉强度、抗压强度、弹性模量、泊松比、粘聚力及内摩擦角减小,瓦斯驱排效应、置换效应呈二次函数型增强,抑制效应呈对数函数型增强;煤粒吸附和存储瓦斯的能力随着注水压力增大而增大。采用有限差分数值模拟方法得到了综采工作面煤层注水对煤体应力及瓦斯分布的影响规律。得出了注水后随着煤体含水率增大,卸压带宽度呈对数函数型增大,应力峰值呈幂函数型降低,应力峰值位置向煤体深部转移;在压力水驱排作用下,注水区域内瓦斯含量及压力大幅降低。根据实验及数值模拟结果,揭示了综采工作面煤层注水防突机理。现场试验结果表明,注水后各应力带湿润半径达2.36～2.59m,煤体内瓦斯压力降低了 20.04%～46.56%,瓦斯含量降低了 53.96%～71.79%,突出危险性指标均降低至临界值以下,取得了较好的注水防突效果。
郭艳培[5]（2020）在《流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律研究》文中指出煤层注水作为冲击地压、瓦斯防治、粉尘治理的综合性预防技术,应用在深部煤炭资源开采灾害防治工作时面临着高地应力、裂隙闭合不发育、低孔隙率难渗透、高瓦斯压力等新环境,导致传统注水理论与技术工艺指导深部煤层注水工作时出现注水压力增加,注水流量降低,湿润效果欠佳等问题,严重制约、影响了煤层注水的防灾减灾效果。本文针对综采工作面煤层注水粉尘治理、防冲卸压等重要参数确定,围绕注水钻孔及采动应力引发的非均布荷载作用下的煤体注水流固耦合与润湿抑尘技术理论,综合运用理论分析、实验室研究、计算机数值模拟及现场工程实践相结合的方法,对流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律进行研究。基于达西定律、状态方程及连续性方程等渗流基础理论推导基本微分方程并求解,获得了钻孔注水围岩渗透压力分布的理论解。即在煤层物理力学参数一定情况下,确定了注水压力、注水时间与破坏范围、润湿半径间的关系。进行了原始地应力与钻孔引起应力的重新分布应力的解析解求解,在此基础上求解了钻孔注水流固耦合作用下基于Coulomb强度准则下的破坏半径的理论解,并采用FORTRAN自编程程序进行了算例验证。利用岩石多场耦合渗流与增透实验系统对煤岩试件开展了三轴压缩与渗流试验,揭示了原煤与型煤试件的全应力应变渗流特征。基于声波测试方法进行了煤层注水润湿影响因素及分布规律分析。针对型煤的渗透特性、力学特性进行了分析,在采集了铺设煤层的力学、渗流基本参数的基础上,依托大尺度煤层注水渗流平台,开展了煤层注水渗流模拟试验。基于电导率与水分变化关系理论,结合单片机和湿度传感器设计了煤粉湿度检测系统,分析了非均布荷载煤层注水润湿分布规律。运用数值模拟软件Fluent对钻孔注水过程中的流体压力场、速度场及水分增量效果进行了数值模拟研究,应用理论推导函数和试验数据构建渗流模型,对比分析了不同孔隙水压下和不同应力下钻孔径向周围煤体内润湿范围以及渗流速度等因素。结合煤矿现场实际和实验数据,通过UDF加载编译煤体在应力场中体积变形的数学模型,以及孔隙率随孔隙水压变化的数学模型,实现了应力-渗流耦合的动态数值模拟。基于付村煤矿综采工作面实际,由渗透压力分布的解析解确定了钻孔注水的重要参数钻孔间距;根据现场及类比法确定了注水钻孔的长度、钻孔倾角及注水方式等。进行钻孔注水量统计分析,考察验证煤层注水润湿半径,测试结果说明理论解析解的正确性。进行了现场粉尘浓度测定,对比可以看出,该注水工艺取得较好的注水防尘效果。本文研究流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律,相关研究成果对改善煤体渗透性能,增强润湿效果,提高煤层注水抑尘效果具有重要的指导意义。
张东许[6]（2020）在《新登煤业二1煤层注水技术研究》文中研究指明本文针对新密矿区某矿当前采掘工作面粉尘浓度大,煤层注水效果不理想的现状展开研究,采用FLUENT数值计算方法初步对新登矿的注水情况进行研究,在实验室选择适合新登矿的湿润剂搭配,进行现场效果检验并结合经济性、环保性、易购性等因素,得出:运用FLUENT数值计算方法和现场试验的方法对综采工作面和掘进工作面进行注水所需压力和时间研究,最终确定注水压力在2.5MP左右,注水时间为3小时左右,能达到较好的注水效果。基于润湿剂复配溶液的表面张力、接触角、煤尘沉降实验测定结果分析,综合考虑环保性、经济性和易购性等多方面因素,确定了配备润湿剂过程按每立方水加入0.25kg十二烷基磺酸钠和0.25L的琥珀酸二辛酯钠1:1复配。新设计的煤层注水工艺较原煤层注水对降低综放面割煤时粉尘浓度效果明显,特别是注水后对原生煤尘的湿润,很大程度上减少了割煤时呼吸性粉尘的产生。煤层注水对降低打眼、放炮等工序的粉尘产生,效果明显。添加润湿剂能大幅度提高煤层注水的降尘效果,特别是在掘进头附近,粉尘浓度大幅度下降,同时减少了呼吸性粉尘的产生。该论文有图49幅,表29个,参考文献66篇。
庞龙龙[7]（2019）在《“三软”煤层瓦斯渗透性特征及致灾机制》文中研究指明豫西“三软”煤层由于遭受过多期以滑动构造为主的构造运动作用,煤层结构破坏严重,煤层强度低,瓦斯含量高,瓦斯压力大,易发生瓦斯动力灾害。“三软”煤层结构的特殊性已成为影响煤层瓦斯运移乃至发生煤与瓦斯突出的至关因素。为了研究“三软”煤层瓦斯渗透性特征及致灾机制,采用现场调研、实验室试验及数值模拟等方法,对“三软”煤层不同类型原煤的孔隙结构特征、原煤和三种不同粒径大小的煤样（2～6mm、0.18～0.25mm和<0.11mm）在不同温度条件下（25℃、35℃和45℃）的等温吸附/解吸特征、四种不同粒径型煤的物理力学性质和渗流特性、开采不同“三软”煤层条件时煤层的应力、孔隙度及塑性分布特征和“三软”煤层瓦斯动力灾害的发生机制进行了研究。（1）根据电镜扫描结果,分别构建了单颗粒煤样的孔隙结构、煤颗粒间的接触形式、单颗粒煤堆积和混合粒径煤颗粒堆积的空间几何模型。煤颗粒间的接触通常为点接触、线接触和面接触三种情况,自然堆积的情况下多种粒径煤样颗粒间的空隙由小颗粒填充,进而形成更加复杂的空隙结构,该结构与煤颗粒本身的孔裂隙共同构成松散煤体的瓦斯储存和运移的几何空间。（2）压汞法和低温液氮吸附法进行孔隙结构测定的结果表明:四种不同类型煤中微孔对比表面积的贡献最大,其占比大小依次为:微孔>小孔>中孔>大孔;煤中的孔隙多以开放型孔隙为主,有利于煤中瓦斯的解吸。（3）压力、温度和粒径对煤样吸附/解吸CH4的能力有明显的影响。当压力小于2MPa时,CH4的吸附/解吸速率较高,然后随压力升高吸附速率下降,直至达到饱和;随着温度的升高,CH4的最大Langmuir体积有明显的下降趋势。原煤对CH4的吸附量小于不同粒径煤样的吸附量,整体上粒径越小CH4解吸过程中扩散的距离越短,气体分子进入煤体内部的方式就越多,相同条件下吸附/解吸量和吸附/解吸速率越大。同等瓦斯含量时,临界解吸压力随粒径的减小而减小,因此,对于较小粒径的煤层应提高治理标准—将瓦斯压力和瓦斯含量的标准值降至更低。（4）型煤单轴抗压强度、弹性模量和变形模量随粒径的减小均呈增大趋势,其内聚力、内摩擦角和极限强度随粒径的减小均呈增加趋势。煤颗粒间的空隙中产生的“松散颗粒”是影响塑性特征的关键因素,其力学性质主要取决于颗粒间的啮合力,颗粒越小其啮合力越大。（5）在加卸载围压和轴压的条件下,不同粒径型煤的渗透率均呈现出随粒径的减小而减小的趋势:2～6mm>原煤>0.18～0.25mm>小于0.11mm;渗透率最大损失率与内聚力有较好的相关性,型煤的内聚力越大,渗透率损失率就越大;渗透率损失率随着粒径的减小呈逐渐增加的趋势,且加卸载轴压时的渗透率损失率高于加卸载围压时的渗透率损失率。（6）分析了“三软”煤层瓦斯动力灾害的孕育、激发、发展和终止的过程。提出了“类流体区”是造成瓦斯动力灾害的区域,该区域形成于地质构造运动,受控于其周围的煤岩体,无采掘活动时始终保持着动态平衡状态。根据数值模拟结果,给出了探测“类流体区”位置的最小距离。
谢宁[8]（2019）在《平煤十一矿注水防治环境地质动力灾害技术参数优化研究》文中进行了进一步梳理冲击地压和瓦斯突出复合动力灾害是深部煤矿开采过程中面临的一种严重的环境地质问题。随着矿井开采范围和深度的增大,环境地质动力灾害造成了地下空间环境恶化,严重威胁了工作人员人生安全以及对深部煤炭资源的开发造成严重影响。而煤层注水技术防治动力灾害是各煤矿开采十分有效的技术手段,但随着开采深度、地应力的增大和煤体渗透性降低,注水效果的保证一直是个难题。注水参数的优化对提高注水效果有重要作用。然而,针对低渗透高应力煤层,注水对煤层应力场的变化影响研究较少,本文针对平煤十一矿24030大采高工作面实际注水情况,开展了煤层注水可注性分析,在此基础上,提出了注水优化方案。本文的研究内容和成果如下。开展了煤样可注性和物理力学实验,得到了24030工作面为可注煤层,表明可以进行煤层注水工作,并且浸水后煤体冲击倾向性由弱变无,实验结果表明,注水可防治灾害发生。但是通过调查了解,24030工作面实际注水效果不佳,需要进一步研究。研究了水在煤层中的运动过程,建立了水-气-固运动方程,分析了煤层注水基本原理,研究结果表明:煤层注水能够驱替瓦斯、降低冲击倾向性。煤体孔隙越均匀,煤体水饱和度越大,煤体中瓦斯越少。并通过数值模拟对24030工作面煤层进行了湿润半径分析,结果表明:随着注水压力与注水时间的增大,湿润范围也逐渐增大,但当注水压力为5MPa、注水时间为7d后,湿润范围增加不再明显,所以注水压力5MPa、注水时间7d为最佳;对原注水参数进行了数值模拟分析,结果表明:原注水参数注水湿润半径较小,未能达到注水要求,提出注水参数优化方案,通过数值模拟分析表明:湿润范围影响了应力场变化,当钻孔间距为6m、钻孔布置方式为上下交错布置时,湿润范围最佳,应力集中程度最低,有效的降低了24030工作面回采过程中复合动力灾害危险性。此结果为注水的优化参数。
王皓[9]（2019）在《突出松软煤层注水防突机理及爆破增注技术研究》文中提出随着煤炭资源开采深度和开采难度的增加,如何提高煤层透气性、消除煤与瓦斯突出危险性已经成为制约煤炭安全高效开采的关键问题。目前松动爆破和煤层注水防治煤与瓦斯突出还停留在单一防突措施的试验研究,对两者之间耦合防突现场应用研究较少。本文基于实验室实验研究了含水率对煤体力学特性和瓦斯吸附放散特性及微观孔隙结构的影响,阐述了含水率对煤体作用机理。通过数值模拟研究了不同特征参数对煤巷掘进过程中突出危险性的影响,并验证了煤层注水的可行性。但是由于煤层裂隙较少,低压直接注水效果并不理想,高压注水又会出现局部应力集中,有可能诱发煤与瓦斯的突出。因此提出了一种爆破增注防突技术,并通过现场工业性试验验证了其对煤与瓦斯的防突效果,主要研究成果和结论如下:（1）随着含水率的增大,煤体的抗压强度、弹性模量、粘聚力和内摩擦角逐渐减小,泊松比、抗粉碎系数和抗压强度所对应的应变逐渐增大,煤样的塑性变大,脆性较小,受载能力增强。（2）随着含水率的增大,煤的吸附常数a逐渐降低,吸附常数b逐渐增大,瓦斯放散初速度ΔP增加,渗透率逐渐减小,裂隙瓦斯压力、基质瓦斯压力逐渐降低,应力峰值逐渐减小,应力峰值位置逐渐向深部转移。煤样的微孔和中孔数量增多,部分微孔孔径变大变为中孔,大孔的数量几乎不变。（3）当水进入到煤体内部时,由于水楔作用、水解作用、水化作用的影响,增大了煤颗粒之间的距离,降低了煤分子之间的范德华力,煤体内部原有的宏观裂隙和微观孔隙被连通,并产生新的孔隙和裂隙并不断扩展,使得煤体的结构被破坏。此外,由于水的存在,煤体内部宏观裂隙和微观孔隙上会形成一层水膜,不仅可以阻止煤颗粒之间重新粘结、新的裂隙重新闭合,还能起到一定的润滑作用,当煤体的含水率逐渐增大时,煤体内部的水膜联结作用力随之减小,直到完全丧失。（4）为了验证煤层注水技术的可行性,研究了特征参数的改变在煤巷掘进时突出危险性的影响。研究发现:在均质煤岩层内掘进煤巷时,煤层弹性模量越小,巷道超前应力集中峰值越小,巷道前方煤体的位移量越大,有利于防止煤与瓦斯突出。虽然煤层泊松比越大,巷道超前应力集中峰值越大,峰值位置前移,但是影响效果不明显。减小煤层的粘聚力、内摩擦角,虽然能轻微的增大应力集中峰值,但是却可以很有效的将应力集中峰推向远方,从而能很好的消除煤岩动力灾害的发生。（5）在平煤八矿进行了现场工业性试验,测定了松动爆破的有效影响半径为7m,爆破后注水量较普通钻孔注水量平均提高了54.6倍以上,注水量显着增加。在煤巷掘进过程中测定煤层的含水率和突出危险性,煤层含水率显着增加,突出危险性指标钻孔涌出初速度q值和钻屑量S值显着降低。证实了爆破增注防突技术对防治煤与瓦斯突出事故有显着效果。论文研究成果对了解含水率对煤体力学特性、瓦斯吸附放散特性的作用机理,增强煤体透气性,防治煤与瓦斯突出等方面具有重要的指导意义。
陈浩,毛豪夺,付腾飞[10]（2019）在《豫西“三软”煤层深孔注水封孔工艺研究与应用》文中研究表明为了减少工作面在生产开采过程中的产尘量,通过实施煤层注水技术,并对注水工艺和封孔工艺进行了改进,在1208综放工作面进行试验。对深孔注水的封孔工艺进行试验研究、对比分析,最终确定采用二级套管+下筛管封孔工艺,降尘、减尘效果最佳。
二、煤层中深孔注水的试验（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、煤层中深孔注水的试验（论文提纲范文）
（1）泉店煤矿倾斜三软煤层长孔低压注水防尘技术及工程实践（论文提纲范文）
| 1 泉店煤矿长孔低压注水工作面概况 |
| 1.1 工作面基本概况 |
| 1.2 倾斜三软煤层特点 |
| 1.3 工作面防尘问题及防尘方案提出 |
| 2 煤层注水防尘技术机理分析 |
| 2.1 水在煤层中的运行及作用机理 |
| 2.2 煤层注水防尘机理 |
| 3 长孔低压注水技术及装备 |
| 3.1 钻孔布置及设备 |
| 3.2 注水系统及方案 |
| 3.3 注水工艺流程 |
| 1) 钻孔定位。 |
| 2) 钻孔施工。 |
| 3) 注水管路。 |
| 4) 封孔结构。 |
| 4 长孔低压注水效果考察及分析 |
| 4.1 煤层含水率对比分析 |
| 4.2 粉尘浓度对比分析 |
| 5 长孔低压注水施工问题及改进方案 |
| 6 结 语 |
（2）复合湿润剂注水防治冲击地压研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤层注水研究现状 |
| 1.2.2 注水添加剂研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 复合湿润剂配方优选 |
| 2.1 表面活性剂单体性质研究 |
| 2.1.1 表面活性剂基本性能分析 |
| 2.1.2 表面活性剂单体溶液表面张力及接触角测定 |
| 2.2 表面活性剂复配实验及配方优选 |
| 2.2.1 表面活性剂的复配原则 |
| 2.2.2 复配溶液的表面张力和接触角测定与结果分析 |
| 2.2.3 复合湿润剂配方的确定 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 复合湿润剂对煤体物理力学性质的影响 |
| 3.1 复合湿润剂对煤质的影响 |
| 3.2 复合湿润剂对煤体含水率的影响 |
| 3.3 复合湿润剂对煤体力学性质的影响 |
| 3.3.1 复合湿润剂对单轴抗压强度的影响 |
| 3.3.2 复合湿润剂对冲击能量指数的影响 |
| 3.3.3 复合湿润剂对动态破坏时间的影响 |
| 3.3.4 煤体力学性质变化原因分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 复合湿润剂注水防治冲击地压应用研究 |
| 4.1 复合湿润剂注水防治冲击地压机理分析 |
| 4.1.1 复合湿润剂改变煤体物理力学性质机理分析 |
| 4.1.2 冲击地压扰动失稳理论 |
| 4.2 煤层注水方案设计 |
| 4.2.1 工作面概况 |
| 4.2.2 现场注水参数设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况 |
（3）煤层注水中湿润半径和渗流速度演化规律的探索（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 平行平面流煤层注水渗流模型 |
| 2 理论模型分析 |
| 3 应用 |
| 4 结论 |
（4）综采工作面煤层注水渗流模型及防突机理研究与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 选题的意义及目的 |
| 2.1.1 选题意义 |
| 2.1.2 课题来源及目的 |
| 2.2 国内外煤层注水渗流模型的研究现状 |
| 2.2.1 煤层注水技术的研究现状 |
| 2.2.2 多孔介质多相渗流理论的研究现状 |
| 2.2.3 煤层注水渗流数值模拟的研究现状 |
| 2.3 国内外水力化防突技术及其防突机理的研究现状 |
| 2.3.1 煤与瓦斯突出机理的研究现状 |
| 2.3.2 水力化防突技术的研究现状 |
| 2.3.3 煤层注水防突机理的研究现状 |
| 2.4 课题的研究内容及方法 |
| 2.4.1 研究内容 |
| 2.4.2 研究方法 |
| 3 综采工作面煤层注水两相渗流模型研究 |
| 3.1 综采工作面煤层注水两相渗流过程及影响因素 |
| 3.1.1 煤层注水两相渗流过程 |
| 3.1.2 煤层注水两相渗流影响因素 |
| 3.2 综采工作面煤层注水两相渗流物理模型及假设条件 |
| 3.2.1 多孔介质水气两相渗流机理 |
| 3.2.2 煤层注水两相渗流物理模型 |
| 3.2.3 煤层注水两相渗流假设条件 |
| 3.3 综采工作面煤层注水两相渗流数学模型的建立 |
| 3.3.1 水相渗流区域数学模型 |
| 3.3.2 瓦斯相渗流区域数学模型 |
| 3.3.3 两相交界面数学模型 |
| 3.3.4 含水饱和度分布数学模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 综采工作面煤层注水两相渗流及影响因素的数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟方法及模型参数设定 |
| 4.1.1 数值模拟方法 |
| 4.1.2 数值模型建立及参数设定 |
| 4.2 综采工作面煤层注水两相渗流的数值模拟及分析 |
| 4.2.1 两相压力分布规律 |
| 4.2.2 两相渗流速度分布规律 |
| 4.2.3 含水饱和度分布规律 |
| 4.2.4 综采工作面煤层注水两相渗流规律分析 |
| 4.3 综采工作面煤层注水影响因素的数值模拟及分析 |
| 4.3.1 注水压力 |
| 4.3.2 注水时间 |
| 4.3.3 封孔深度 |
| 4.3.4 注水孔直径 |
| 4.3.5 煤层瓦斯压力 |
| 4.3.6 溶液表面张力 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 煤层注水对综采工作面突出因素影响的实验研究 |
| 5.1 综采工作面煤与瓦斯突出因素分析 |
| 5.2 煤层注水对煤体物理力学性质影响实验 |
| 5.2.1 对煤体突出强度的影响 |
| 5.2.2 对煤体脆性系数的影响 |
| 5.2.3 对煤体力学参数的影响 |
| 5.3 煤层注水对煤体瓦斯赋存影响实验 |
| 5.3.1 实验装置、计算方法及实验方案 |
| 5.3.2 不同粒度干燥煤样的瓦斯吸附-解吸实验结果与分析 |
| 5.3.3 注水对煤体瓦斯驱排效应的影响 |
| 5.3.4 注水对煤体瓦斯置换效应的影响 |
| 5.3.5 注水对煤体瓦斯抑制效应的影响 |
| 5.4 煤层注水对煤体孔隙瓦斯吸-脱附特性影响实验 |
| 5.4.1 实验装置及实验方案 |
| 5.4.2 注水对孔隙瓦斯吸脱-附特性的影响 |
| 5.4.3 注水对孔隙特征的影响 |
| 5.4.4 注水改变孔隙吸-脱附特性机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于煤层注水的综采工作面防突机理研究 |
| 6.1 煤层注水对煤体应力及瓦斯分布影响的研究 |
| 6.1.1 研究方法及控制方程 |
| 6.1.2 煤层注水对煤体应力分布的影响 |
| 6.1.3 煤层注水对煤体瓦斯分布的影响 |
| 6.2 综采工作面煤层注水防突机理的综合分析 |
| 6.2.1 煤层注水对煤体物理力学性质影响机理分析 |
| 6.2.2 煤层注水对煤体应力影响机理分析 |
| 6.2.3 煤层注水对煤体瓦斯影响机理分析 |
| 6.2.4 煤层注水防突作用机理综合分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 综采工作面煤层注水防突的现场试验研究 |
| 7.1 现场概况 |
| 7.1.1 矿井概况 |
| 7.1.2 工作面概况 |
| 7.2 煤层注水防突工艺方案的制定 |
| 7.2.1 煤层可注性分析 |
| 7.2.2 煤层注水系统的布置 |
| 7.2.3 煤层注水防突工艺参数的选取 |
| 7.3 煤层注水湿润煤体效果的测定及验证 |
| 7.3.1 测定方案 |
| 7.3.2 测定结果及分析 |
| 7.3.3 现场试验与数值模拟结果的对比验证 |
| 7.4 煤层注水防突效果测定及分析 |
| 7.4.1 注水前后煤体瓦斯压力及瓦斯含量变化 |
| 7.4.2 注水前后煤体突出危险性指标的变化 |
| 7.4.3 注水前后瓦斯排放孔中瓦斯涌出速度的变化 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 建议及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究方法和内容 |
| 2 煤层注水钻孔径向破坏范围及湿润半径的理论解析 |
| 2.1 考虑初始地应力无限平面钻孔问题的弹性解 |
| 2.2 钻孔注水作用下围岩渗透压力分布的理论解 |
| 2.3 流固耦合作用下钻孔注水破坏半径的理论解 |
| 2.4 算法及算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤层注水润湿范围分布规律试验研究 |
| 3.1 煤岩基本力学性能与渗流演化规律试验研究 |
| 3.2 型煤试样声波传导与润湿影响因素分析 |
| 3.3 基于电导率的型煤润湿检测方法研究 |
| 3.4 煤层注水渗流与润湿分布规律试验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于UDF的煤层注水渗流场演化规律数值模拟研究 |
| 4.1 煤层注水渗流模型构建 |
| 4.2 不同注水压力下钻孔径向渗流场数值模拟分析 |
| 4.3 不同应力下钻孔径向渗流场数值模拟分析 |
| 4.4 孔隙率不变条件下煤层注水渗流数值模拟分析 |
| 4.5 加载孔隙率随注水压力变化条件下煤层注水渗流模拟分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 煤层高压注水渗流润湿技术及现场应用 |
| 5.1 工作面简况 |
| 5.2 煤层高压注水渗流润湿技术参数设计 |
| 5.3 煤层高压注水快速封孔技术研究 |
| 5.4 煤体高压注水技术现场应用考察 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 主要结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（6）新登煤业二1煤层注水技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述(Introduction) |
| 1.2 煤层注水国内外研究现状(Research status of coal seam water injection at home and abroad) |
| 1.3 项目研究目标与主要内容(Project research objectives and main contents) |
| 1.4 研究方法与技术路线(Research methods and technical routes) |
| 2 软煤层注水机理及相关参数的测定研究 |
| 2.1 煤层注水机理的研究(Study on Mechanism of coal seam water injection) |
| 2.2 煤层注水降尘机理及效果的影响因素(The mechanism of coal seam water injection to reduce dust and the influencing factors of its effect) |
| 2.3 煤层注水参数实验研究(Experimental study on water injection parameters of coal seam) |
| 2.4 采掘工作面粉尘浓度测定及分析(The measurement and analysis of dust concentration in mining work) |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤层注水参数的数值模拟及优化研究 |
| 3.1 煤层注水技术(Coal seam water injection technology) |
| 3.2 FLUENT数值计算方法计算步骤 |
| 3.3 综采工作面煤层注水效果数值模拟(Numerical simulation of coal seam water injection effect in fully mechanized mining face) |
| 3.4 掘进工作面煤层注水效果数值模拟(Numerical simulation of coal seam water injection effect in driving face) |
| 3.5 本章小结 |
| 4 煤层注水工艺参数优化研究 |
| 4.1 综采工作面短孔注水工艺及参数的确定(Determination of short hole water injection technology and parameters in fully mechanized mining face) |
| 4.2 综采工作面深孔注水工艺及参数的确定(Determination of water injection technology and parameters of deep hole in fully mechanized mining face) |
| 4.3 掘进工作面注水工艺及参数的确定(Determination of water injection technology and parameters in driving face) |
| 4.4本章小结 |
| 5 煤层注水复配湿润剂的实验研究 |
| 5.1 表面活性剂的选取(Selection of surfactants) |
| 5.2 表面活性剂相关参数的测试(Testing of surfactant related parameters) |
| 5.3 表面活性剂的优化及配方的确定(Optimization of surfactant and determination of its formulation) |
| 5.4 本章小结 |
| 6 煤层注水效果的试验研究 |
| 6.1 煤层注水压力及流量的现场试验分析(Field test and analysis of pressure and flow of coal seam water injection) |
| 6.2 煤层注水湿润半径现场试验分析(Field test and analysis of wetting radius of coal seam water injection) |
| 6.3 煤层注水降尘效果分析(Analysis on the effect of coal seam water injection to reduce dust) |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 8 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）“三软”煤层瓦斯渗透性特征及致灾机制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤与瓦斯突出机理 |
| 1.2.2 煤的孔隙结构特征 |
| 1.2.3 煤的瓦斯吸附/解吸特性 |
| 1.2.4 煤中瓦斯运移及渗透特征 |
| 1.2.5 目前存在的主要问题 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 “三软”煤层物理特性及其孔隙结构特征 |
| 2.1 “三软”煤层的定义 |
| 2.2 煤体的破坏类型及原煤宏观煤岩特征 |
| 2.2.1 煤体的破坏类型 |
| 2.2.2 原煤宏观煤岩特征 |
| 2.3 煤样坚固性系数及粒径分布测定 |
| 2.3.1 煤的坚固性系数测定 |
| 2.3.2 粒径分布测定 |
| 2.4 粉煤孔裂隙结构的表面形态特征 |
| 2.4.1 场发射扫描电镜试验条件 |
| 2.4.2 粉煤样的镜下形态特征 |
| 2.5 压汞法孔裂隙结构测定 |
| 2.5.1 压汞法实验理论基础 |
| 2.5.2 压汞实验设备与样品制备 |
| 2.5.3 压汞实验结果分析 |
| 2.6 液氮吸附法孔隙结构测定 |
| 2.6.1 液氮吸附法实验基本原理 |
| 2.6.2 液氮吸附实验设备与样品 |
| 2.6.3 液氮吸附法实验结果分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 “三软”煤层等温吸附/解吸特征研究 |
| 3.1 等温吸附/解吸试验 |
| 3.1.1 实验过程和条件 |
| 3.1.2 等温吸附的基本原理 |
| 3.1.3 实验过程和条件 |
| 3.2 “三软”煤层CH_4吸附特征分析 |
| 3.2.1 CH_4吸附曲线的特征 |
| 3.2.2 不同温度和压力下CH_4的吸附特性 |
| 3.2.3 不同粒径煤样的CH_4吸附特性 |
| 3.3 “三软”煤层CH_4解吸特征分析 |
| 3.3.1 CH_4解吸曲线的特征 |
| 3.3.2 不同温度和压力下CH_4的解吸特性 |
| 3.3.3 不同粒径煤样的CH_4解吸特性 |
| 3.4 “三软”煤层临界解吸压力 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 “三软”煤层物理力学性质及其对渗透性特征的影响 |
| 4.1 型煤制作及试验方案 |
| 4.1.1 型煤制作过程 |
| 4.1.2 试验测试方案 |
| 4.2 型煤物理力学性质分析 |
| 4.2.1 粒径对型煤密度的影响 |
| 4.2.2 粒径对型煤断面形态特征的影响 |
| 4.2.3 粒径对型煤单轴力学特性的影响 |
| 4.2.4 粒径对型煤三轴力学特性的影响 |
| 4.2.5 粒径对型煤物理力学特性的影响分析 |
| 4.3 应力对型煤渗透性特征的影响 |
| 4.3.1 型煤渗透性特征评价参数 |
| 4.3.2 围压对型煤渗透特征的影响 |
| 4.3.3 轴压对型煤渗透特征的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 “三软”煤层渗透性特征影响因素的数值模拟 |
| 5.1 数值模拟模型及模拟方案 |
| 5.1.1 数值模拟模型 |
| 5.1.2 数值模拟方案 |
| 5.2 埋深对“三软”煤层渗透性特征的影响分析 |
| 5.2.1 垂直应力分规律 |
| 5.2.2 孔隙度分布规律 |
| 5.2.3 塑性区分布规律 |
| 5.3 瓦斯压力对“三软”煤层渗透性特征的影响分析 |
| 5.3.1 垂直应力分规律 |
| 5.3.2 孔隙度分布规律 |
| 5.3.3 塑性区分布规律 |
| 5.4 侧压系数对“三软”煤层渗透性特征的影响分析 |
| 5.4.1 垂直应力分规律 |
| 5.4.2 孔隙度分布规律 |
| 5.4.3 塑性区分布规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 “三软”煤层瓦斯致灾机制探讨 |
| 6.1 “三软”煤层瓦斯致灾机制概述 |
| 6.2 “三软”煤层“类流体区”特征 |
| 6.3 “三软”煤层“类流体区”的数值模拟 |
| 6.3.1 垂直应力分布规律 |
| 6.3.2 孔隙度分布规律 |
| 6.3.3 塑性区分布规律 |
| 6.3.4 “类流体区”的关键控制点 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）平煤十一矿注水防治环境地质动力灾害技术参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复合动力灾害研究现状 |
| 1.2.2 煤层注水研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究主要内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 煤层注水防治复合动力灾害机理研究 |
| 2.1 注水防治复合动力灾害机理研究 |
| 2.2 水在煤体中的运动过程 |
| 2.3 气-水两项渗流运动方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤层可注性及冲击倾向性实验分析 |
| 3.1 24030 工作面概况 |
| 3.2 24030 工作面煤可注性测试 |
| 3.3 煤体冲击倾向性研究 |
| 3.3.1 煤体含水率对力学性质的影响 |
| 3.3.2 煤体含水率对煤体冲击倾向性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 24030 工作面注水湿润范围数值模拟研究 |
| 4.1 十一矿24030 采面煤层注水参数 |
| 4.2 有限元分析简介 |
| 4.2.1 有限单元法 |
| 4.2.2 数值模拟软件简介 |
| 4.3 煤层注水湿润半径模拟分析 |
| 4.3.1 数值计算模型的建立 |
| 4.3.2 湿润半径分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 24030 工作面注水参数优化研究 |
| 5.1 原注水设计参数对工作面应力场的分布影响 |
| 5.2 注水参数优化设计 |
| 5.3 注水孔间距对工作面应力场的分布影响 |
| 5.4 注水孔布置位置对工作面应力场的分布影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况 |
（9）突出松软煤层注水防突机理及爆破增注技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要存在的问题 |
| 1.4 研究思路及主要内容 |
| 1.5 研究进展及成果 |
| 2 含水率对煤体力学特性的影响 |
| 2.1 煤样制备 |
| 2.2 含水率对抗压强度的影响实验研究 |
| 2.3 含水率对弹性模量、泊松比的影响实验研究 |
| 2.4 含水率对粘聚力、内摩擦角的影响实验研究 |
| 2.5 含水率对抗粉碎系数的影响实验研究 |
| 2.6 含水率对煤体力学特性的作用机理 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 含水率对煤体吸附放散及微观特性的影响 |
| 3.1 含水率对煤体吸附放散特性的影响实验研究 |
| 3.2 含水率对煤体微观特性的影响实验研究 |
| 3.3 含水率对吸附放散特性的作用机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 特征参数对煤巷掘进突出危险性的影响 |
| 4.1 力学参数对煤巷掘进突出危险性的影响 |
| 4.2 吸附常数对煤巷掘进突出危险性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 爆破增注防突技术及工程实验研究 |
| 5.1 煤层直接注水存在的问题 |
| 5.2 松动爆破有效半径测定 |
| 5.3 爆破增注及效果考察 |
| 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 |
| 学位论文数据集 |
（10）豫西“三软”煤层深孔注水封孔工艺研究与应用（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 2 深孔注水机理 |
| 3 注水设计 |
| 3.1 注水系统 |
| 3.2 注水流程 |
| 3.3 煤层注水技术要求 |
| 3.3.1 注水参数 |
| 3.3.2 单孔注水量计算 |
| 3.3.3 注水流量 |
| 4 封孔工艺研究及应用 |
| 4.1 封孔工艺 |
| 4.1.1 橡胶封孔器 |
| 4.1.2 两堵一注封孔 |
| 4.1.3 二级套管+下筛管 |
| 4.2 封孔工艺对比研究 |
| 4.3 应用效果 |
| 5 结论 |
四、煤层中深孔注水的试验（论文参考文献）
- [1]泉店煤矿倾斜三软煤层长孔低压注水防尘技术及工程实践[J]. 尹站稳,赵耀,袁瑞明. 煤, 2022(01)
- [2]复合湿润剂注水防治冲击地压研究[D]. 秦志娇. 辽宁大学, 2021
- [3]煤层注水中湿润半径和渗流速度演化规律的探索[J]. 吴金随,陈学习,张润畦. 华北科技学院学报, 2021(02)
- [4]综采工作面煤层注水渗流模型及防突机理研究与应用[D]. 王龙飞. 北京科技大学, 2021(08)
- [5]流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律研究[D]. 郭艳培. 山东科技大学, 2020(06)
- [6]新登煤业二1煤层注水技术研究[D]. 张东许. 华北科技学院, 2020(02)
- [7]“三软”煤层瓦斯渗透性特征及致灾机制[D]. 庞龙龙. 河南理工大学, 2019(04)
- [8]平煤十一矿注水防治环境地质动力灾害技术参数优化研究[D]. 谢宁. 辽宁大学, 2019(01)
- [9]突出松软煤层注水防突机理及爆破增注技术研究[D]. 王皓. 中国矿业大学, 2019(09)
- [10]豫西“三软”煤层深孔注水封孔工艺研究与应用[J]. 陈浩,毛豪夺,付腾飞. 科学技术创新, 2019(04)