余吾煤業(yè)采動裂隙場中瓦斯運移規(guī)律研究及工程應(yīng)用.pdf

1、采動裂隙場瓦斯流動是實現(xiàn)深部煤與瓦斯共采的基礎(chǔ)。本文采用了W YS-800微機控制電液伺服三軸瓦斯?jié)B流試驗裝置，進行了瓦斯煤的力學(xué)特性和瓦斯?jié)B流的實驗。通過對實際的采動裂隙帶的簡化構(gòu)建了采動裂隙場的梯臺模型，數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建運用了動量守恒方程、連續(xù)性方程等，采用FLU ENT模擬軟件對U型通風(fēng)系統(tǒng)和U型通風(fēng)+高抽巷的采動裂隙帶中瓦斯運移規(guī)律進行了模擬，通過余吾煤業(yè)S2107工作面的實測來驗證。
　　在不同瓦斯壓力和不同圍壓條件下進行

2、了三軸應(yīng)力-應(yīng)變滲流實驗。常規(guī)三軸應(yīng)力—應(yīng)變分為四個階段：壓密階段、彈性階段、屈服階段、破壞階段。加卸載應(yīng)力—應(yīng)變分為三個階段：軸向應(yīng)力加載階段、軸向應(yīng)力恒定階段、軸向應(yīng)力下降階段。在圍壓不變的條件下，煤樣的抗壓強度會隨著瓦斯壓力的變大而減小，煤樣的滲透率隨著瓦斯壓力的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律。在瓦斯壓力不變的條件下，煤樣的強度會隨著圍壓的增大而增大，煤樣的滲透率會隨著圍壓的增大而減小。從兩種條件下的滲透率曲線來看，基本上呈現(xiàn)“U”字型，煤樣

3、的滲透率會隨著軸向應(yīng)力的增加先減小然后增大。在不同瓦斯壓力條件下加卸載實驗中，軸向力恒定階段煤樣的軸向應(yīng)變、體積應(yīng)變、徑向應(yīng)變勻速的增大，滲透率一開始繼續(xù)下降，然后滲透率開始增大，增加的幅度非常小，在下降階段，滲透率迅速增大，而且瓦斯壓力越大，滲透率也會相應(yīng)的增大。不同圍壓條件下的加卸載實驗，開始卸圍壓時，軸壓是不變的，軸向應(yīng)變，徑向應(yīng)變，體積應(yīng)變開始增大。而且圍壓越小，三種變形增長速率越大，說明圍壓對瓦斯?jié)B透有束縛作用，而且最終的滲透

4、率都不會超過初始值。
　　用FLU ENT軟件對U型通風(fēng)、U型通風(fēng)+高抽巷兩種通風(fēng)系統(tǒng)下的瓦斯運移規(guī)律進行了模擬，得出了從工作面到采空區(qū)深部瓦斯?jié)舛戎饾u升高，上隅角瓦斯?jié)舛容^高。U型通風(fēng)+高抽巷條件下，工作面上隅角瓦斯?jié)舛冉档偷搅?％以下，改善了工作面安全條件。
　　通過對余吾煤業(yè)S2107工作面的實測得出高抽巷抽采瓦斯量大，抽采濃度高，同時高抽巷的抽采降低了回風(fēng)巷的瓦斯量和瓦斯?jié)舛取８叱橄锍椴赏咚沽亢蜕嫌缃峭咚節(jié)舛确治鰧Ρ?/p>