文档介绍：本科生毕业论文
姓名: 学号:
学院: 应用技术学院
专业: 安全工程
论文题目: 惠安煤矿水力压裂煤层渗透技术及数值模拟
指导教师: 职称: 副教授
2012年 6 月徐州
毕业论文任务书
学院应用技术学院专业年级安全工程08-1班学生姓名 XX
任务下达日期: 2012 年 2 月 28 日
毕业论文日期: 2012 年 3 月 7 日至 2012 年 6 月 10 日
毕业论文题目: 惠安煤矿水力压裂煤层渗透技术及数值模拟
毕业论文主要内容和要求:
水力压裂是一种常用的煤层卸压增透措施,该技术已经开始在我国大中型煤矿中广泛应用,并取得了良好的效果;通过实施水力压裂增透,使工作面前方压裂增透区域的煤体卸压,大幅度提高煤层透气性,瓦斯得到释放,工作面突出危险性得到有效消除,煤尘、冲击地压危险性有效降低。
效果分析主要从两个方面进行,一是在距离压裂钻孔不同位置采取煤样,在实验室对压裂后的煤体进行分析,并与原煤的相应参数进行对比;二是在压裂试验现场获取有关数据(主要是瓦斯方面的),并做数据对比分析;最终,根据实验室和现场的分析结果,确定惠安矿水力压裂效果及其有效半径。
院长签字: 指导教师签字:
毕业论文指导教师评阅书
指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):
成绩: 指导教师签字:
年月日
毕业论文评阅教师评阅书
评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;③工作量的大小;④取得的主要成果及创新点;⑤写作的规范程度;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):
成绩: 评阅教师签字:
年月日
毕业论文答辩及综合成绩
答辩情况
提出问题
回答问题
正确
基本
正确
有一般性错误
有原则性错误
没有
回答
答辩委员会评语及建议成绩:
答辩委员会主任签字:
年月日
学院领导小组综合评定成绩:
学院领导小组负责人:
年月日
摘要
低渗透性煤层高产高效采煤工作面尽管在采掘前采取了一系列的瓦斯治理措施及降尘措施,但是随着机械化程度的提高,仍然存在着瓦斯超限和粉尘量大的问题。本文在综述国内外煤层注水、水力压裂和水力挤出技术的基础上,阐述了水力压挤技术与上述水力化措施的区别。运用岩石力学、岩石流体力学、瓦斯赋存及流动理论、渗流耦合理论、弹塑性损伤力学和断裂力学等理论知识,对水力压挤过程中煤体的破坏过程和高压水对煤体瓦斯解吸规律的影响进行了研究,阐明了水力压挤防治瓦斯和降尘的机理。
在研究影响水力压挤效果的基础和技术参数的基础上,采用数量化理论建立起水力压裂后煤体位移量预测数学模型,并运用正交化试验法得出影响水力压挤效果的参数的主次顺序和最佳组合。依据渗流-应力耦合理论,建立起煤体破裂过程中渗流-应力-损伤耦合模型,借助 F-RFPA2D软件对高压水作用下的煤体致裂及位移过程中应力场、声发射场及位移场的变化情况进行了模拟。在惠安煤矿进行了水力压挤技术试验,验证了水力压挤技术具有显著的挤排瓦斯效果和防尘效果。
关键词:水力压裂;关键参数;F-RFPA
ABSTRACT
Although there are many gas controls and measures for reductions in low permeability meseam, high production and high efficiency coal face, there still exsiting problems of gas concentration exceeding limits and greater coal dusts during mechanized production period. Based on reviewing the coal seam water injection,hydraulic fracturing and hydraulic extrusion technique, the paper analyzed the difference between hydraulic pressing and the above hydraulic rock mechanics, rock and fluid mechanics, gas flow and storage in coal seam, seepage coupling, elastic-plasti