煤層注水滲流規(guī)律數(shù)值模擬研究.pdf

1、研究煤層注水的實質是研究水在煤體內的滲流規(guī)律，注水后的濕潤范圍、濕潤程度反映了水在煤體內的滲流規(guī)律，同時也是衡量注水效果的關鍵指標和調整注水參數(shù)的重要依據(jù)。
　　為了解煤層注水過程中水在煤體內的滲流規(guī)律，更好的指導煤層注水防災減災工作，采用理論分析、實驗研究、數(shù)值模擬與現(xiàn)場應用相結合的方法，對煤層注水滲流規(guī)律進行了研究。本文結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行了探討，利用壓汞法對趙樓煤礦3＃煤孔隙特

2、性進行了研究，初步分析了孔隙特性對煤層注水滲流規(guī)律的影響，同時對其他可注水指標進行了測定，綜合評價了趙樓煤礦3＃煤注水的難易程度，并為煤層注水數(shù)值模擬提供了基礎數(shù)據(jù);通過分析煤層注水滲流機理，明確了水在煤體中的運動動力、運動過程及潤濕過程，在此基礎上，分析了煤層注水滲流場與應力場之間的耦合作用機理，通過分析滲流影響下的應力場微分方程和應力影響下的滲流場微分方程，對煤層注水流固耦合數(shù)學模型進行了研究，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工作面實際地質條件，模擬了流固耦合作用下不同注水壓力和時間下的孔隙壓力場、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)值模擬的基礎上，對趙樓煤礦3＃煤注水工藝參數(shù)進行了設計，通過對煤層注水水分增量的考察，驗證了模擬結果的正確性，同時對注水防塵及防沖效果進行了考察分析，結果表明，注水后有效地提高