气爆技术提高煤体渗透性规律的研究

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1、致谢逝者如斯，不舍昼夜，岁月稍纵即逝。此时，回头想想这段短暂的求学路，时而喜悦，时而惆怅。在这个美丽的校园里，原本天真幼稚的我如今已蜕变成一个睿智、沉稳的青年，感谢命运的安排，让我有幸结识了许多良师益友，是他们教我如何品味人生，让我懂得如何更好的生活！人生处处是驿站，已是挥手作别之时，在此，向所有帮助过我的人献上我最诚挚的谢意！“饮其流时思其源，成吾学时念吾师”，至此论文完成之际，谨向我尊敬的恩师李成全两年半对我孜孜不倦的教诲，导师渊博的知识、踏实的工作作风、谦和的人格魅力一直是我学习、进步的源泉和动力。在这短短的两年半里，

2、聆听着导师孜孜不倦的教诲，感受着导师严谨进取的治学精神和乐观向上的生活态度，我不仅体会到知识与研究的魅力，也学会了许多做人的道理。感谢李成全导师从研究生阶段开始一路指导，直到您退休的那一刻也没有忘记我的学习和生活，同时也要感谢孙可明导师对我生活和论文上的帮助和指导，正是因为两位导师思路清晰、反应敏捷，学术态度清新而开放，才使我的毕业论文有了极大的写作空间。两位导师的悉心点拨，耐心引导,常让我有“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”的感觉。毕业在即，在此谨向两位导师表示我最衷心的感谢，同时，祝你们工作顺利，合家欢乐，身体健康，一切

3、安好！感谢辽宁工程技术大学力学与工程学院对我的培养！感谢辽宁工程技术大学力学与工程学院全体教师给予我的教导和帮助！感谢我的同学及朋友给我的关心和支持！感谢父母对我学习和生活的关心与支持！感谢审阅参加本人学位论文答辩的各位专家！摘要煤层气不仅对煤矿的安全生产构成极大危害，同时又是绿色的清洁能源。但是我国煤层的渗透率普遍偏低，且具有强吸附的特点，采用常规提高煤层渗透性的方法来抽采煤层气效果并不理想。针对以上问题，本文采用了理论分析、实验研究和数值模拟相结合的研究方法，并以实验研究为主，对提高煤体渗透性的方法进行研究，提出了一种用

4、气爆来提高煤体渗透性的方法，并取得了如下的研究成果：①自主设计并制造了气爆的实验装置，同时给出了低渗透煤层的储层特性及煤的吸附理论，详细论述了煤层气的在煤层中的运移及产出机理。②通过气爆的实验研究，可以发现：在不同轴压下，气爆后煤体的渗透率均有所增加，但是渗透率增加的不明显，即轴压对煤体气爆效果影响较小；在相同轴力和相同气爆压力的条件下，对于硬度系数较大、渗透率较低的煤体，气爆增透效果更明显，部分煤体渗透率甚至增加到十倍；气爆的起爆位置在位于煤体钻孔自由面约1/3处，气爆的增透效果更好；气爆压力的大小也是影响煤体渗透率增加的

5、一个重要因素，气爆压力越大，煤体的增透效果越明显。③深入分析了动载荷作用下煤体的力学特性和动载荷作用下煤体的损伤与能量耗散、深孔气爆的作用、煤层中煤层气压力对裂隙扩展的作用以及气爆裂隙区的形成过程，建立了煤层变形与煤层气运移耦合的动力学模型。④利用LS-DYNA模拟气爆过程中煤体应力场、变形场以及煤体破坏区变形规律，得出了气爆后，煤体渗透性增加的一些规律。关键词：煤层气；气爆；渗透率；卸压增透；硬度系数；数值模拟。-I-AbstractCBMisdangeroustothesafeproductionofcoalmine.M

6、eanwhileitisalsogreenandcleanenergy.Butthepermeabilityofcoalbedmethaneincoalislowanditalsohasstrongabilityofabsorption,itisdifficulttoproduceCBMbyroutineimprovementanddepressurization.Tosolvetheaboveproblem,thispaperadoptsresearchmethodwhichcombinethetheoreticalres

7、earch,experimentalstudyandnumericalsimulation.Themethordofimprovingthegaspermeabilityisstudied,andonthebaseoftheexperimentalstudy.Thispaperputsforwardamethordofimprovingcoalpermeability.Andobtainedthefollowingresults:①Thegasexplosionexperimentaldeviceisdesignedandm

8、anufacturedbymyself.Atthesametime,thecoalseam’sreservoircharacteristicsandcoaladsorptiontheoryoflowpermeabilityisgiven.Discussingthecoalbedmethan