煤層注水滲流規(guī)律數(shù)值模擬研究.pdf

1、研究煤層注水的實(shí)質(zhì)是研究水在煤體內(nèi)的滲流規(guī)律，注水后的濕潤范圍、濕潤程度反映了水在煤體內(nèi)的滲流規(guī)律，同時(shí)也是衡量注水效果的關(guān)鍵指標(biāo)和調(diào)整注水參數(shù)的重要依據(jù)。
　　為了解煤層注水過程中水在煤體內(nèi)的滲流規(guī)律，更好的指導(dǎo)煤層注水防災(zāi)減災(zāi)工作，采用理論分析、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值模擬與現(xiàn)場應(yīng)用相結(jié)合的方法，對煤層注水滲流規(guī)律進(jìn)行了研究。本文結(jié)合目前的孔隙分類方法，對適合描述煤層注水滲流規(guī)律的孔隙分類方法進(jìn)行了探討，利用壓汞法對趙樓煤礦3＃煤孔隙特

2、性進(jìn)行了研究，初步分析了孔隙特性對煤層注水滲流規(guī)律的影響，同時(shí)對其他可注水指標(biāo)進(jìn)行了測定，綜合評(píng)價(jià)了趙樓煤礦3＃煤注水的難易程度，并為煤層注水?dāng)?shù)值模擬提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù);通過分析煤層注水滲流機(jī)理，明確了水在煤體中的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)過程及潤濕過程，在此基礎(chǔ)上，分析了煤層注水滲流場與應(yīng)力場之間的耦合作用機(jī)理，通過分析滲流影響下的應(yīng)力場微分方程和應(yīng)力影響下的滲流場微分方程，對煤層注水流固耦合數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了研究，為煤層注水滲流規(guī)律數(shù)值模擬提供了理論支

3、撐;根據(jù)趙樓煤礦1303工作面實(shí)際地質(zhì)條件，模擬了流固耦合作用下不同注水壓力和時(shí)間下的孔隙壓力場、滲流速度場及鉆孔周圍煤體滲透率變化規(guī)律，根據(jù)模擬結(jié)果確定了不同壓力下的有效潤濕范圍和滲流速度，為煤層注水現(xiàn)場工藝參數(shù)的確定提供了依據(jù)。
　　最后，在理論分析和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，對趙樓煤礦3＃煤注水工藝參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過對煤層注水水分增量的考察，驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性，同時(shí)對注水防塵及防沖效果進(jìn)行了考察分析，結(jié)果表明，注水后有效地提高