【摘 要】
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为从细观上揭示高压注水过程中煤体裂隙扩展、应力场演化和高压水体在煤体中的渗流规律,利用考虑煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点以及煤岩介质变形破裂过程中透气性的非
【机 构】
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安徽理工大学能源与安全学院,安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心,大连力软科技有限公司
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为从细观上揭示高压注水过程中煤体裂隙扩展、应力场演化和高压水体在煤体中的渗流规律,利用考虑煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点以及煤岩介质变形破裂过程中透气性的非线性变化特性特征并基于煤岩破裂过程固-流耦合动力学模型开发的RFPA2D-Flow软件系统对祁南煤矿721工作面煤层高压注水进行数值模拟,同时进行高压注水现场试验研究。数值模拟结果表明:在高压水挤压作用下,钻孔周围煤体逐渐损伤、破坏,裂隙进一步扩展,渗透能力大大增加,渗透系数最大可以由0.5m/d增加到1580.0m/d,在钻孔附近煤体处平均增加14倍。现场试验结果表明:采取高压注水工艺后,工作面前方煤体卸压带宽度由2.5m增加到3.5m,应力集中带向煤体深处推移1.0m,表明高压注水消突效果比较明显。
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