【摘 要】
:
煤层上方坚硬难垮顶板的赋存,是造成煤矿冲击地压事故频繁发生的主要因素。高瓦斯煤层预裂增透技术初步探索表明,利用水射流煤层切缝,预制缝半径更大,更能促进压裂半径扩展,但是高压水射流在坚硬顶板预制缝方面鲜有报道。本文以提高高压水射流破岩效果为研究目的,综合采用理论分析、数值模拟、实验室实验及现场应用等方法研究顶板高压水射流成缝影响规律,确定了高压水射流的六大关键影响因素,分析了高压水射流破岩过程及破岩
论文部分内容阅读
煤层上方坚硬难垮顶板的赋存,是造成煤矿冲击地压事故频繁发生的主要因素。高瓦斯煤层预裂增透技术初步探索表明,利用水射流煤层切缝,预制缝半径更大,更能促进压裂半径扩展,但是高压水射流在坚硬顶板预制缝方面鲜有报道。本文以提高高压水射流破岩效果为研究目的,综合采用理论分析、数值模拟、实验室实验及现场应用等方法研究顶板高压水射流成缝影响规律,确定了高压水射流的六大关键影响因素,分析了高压水射流破岩过程及破岩特征,并研究了喷嘴结构、射流压力、喷嘴直径、喷嘴移动速度、切割靶距以及重复切割次数对高压水射流成缝影响规律,最后进行了现场应用,形成了如下主要成果:(1)理论确定了顶板高压水射流成缝关键影响因素为喷嘴结构、射流压力、喷嘴直径、喷嘴移动速度、切割靶距以及重复切割次数。(2)数值模拟研究了高压水射流破岩过程及破岩特征,并对三种不同喷嘴结构下的射流速度场以及压力场进行了数值模拟,得到了性能较好的喷嘴结构,认为锥直型喷嘴优于锥型喷嘴,锥型喷嘴优于平直型喷嘴。(3)高压水射流成缝规律单因素切缝特征试验表明,岩石缝槽的特征指数深度、宽度、冲蚀体积与射流压力、喷嘴直径、重复切割次数呈正相关关系;与喷嘴横移速度呈负相关关系。岩石缝槽的特征指数随着靶距的增加呈现先增加后减小的趋势,切割效率最优靶距在5d处。(4)高压水射流成缝规律五因素四水平正交实验结果表明,影响缝槽深度的五个关键因素主次关系分别为喷嘴移动速度、重复切割次数、射流压力、喷嘴直径以及靶距;影响缝槽宽度的五个关键因素主次关系分别为喷嘴直径、重复切割次数、喷嘴移动速度、射流压力以及靶距;影响缝槽单位冲蚀体积的五个关键因素主次关系分别为喷嘴移动速度、重复切割次数、射流压力、喷嘴直径以及靶距。(5)基于研究成果,结合水力压裂,对顶板高压水射流割缝进行了现场应用,在不退钻杆的前提下能够进行人工切槽,对于单轴抗压强度60MPa顶板岩层,能够形成4-5mm宽度的人工缝槽,并降低了压裂时裂缝起裂压力,扩展了压裂半径。通过现场测试,顶板岩层水射流预制缝的聚能引导下,单次压裂半径最大可达15m。并采用单孔后退式多次压裂,提高施工效率,经现场实测,应用效果良好。
其他文献
各种不同厚度的铝合金板材是制造业中重要的原材料,在我国的制造、航空、运输等领域得到广泛应用,因此对板材质量的无损检测显得尤为重要。近年来各种无损检测技术发展迅速,针对中厚铝合金板材(厚度≥6mm)适宜采用超声体波对其进行检测,较薄铝合金板材(厚度<6mm)宜于采用超声兰姆波对其进行检测。与常规压电超声检测技术相比,电磁超声检测技术具有非接触、无需耦合剂、适用于极端高低温检测等优点。因此,采用
农作物种子作为农业生产最基本的生产资料,是决定农产品产量和品质的基本因素,也是影响种粮效益的重要因素,种子的卖者与买者是对立统一的矛盾体,需要在市场机制与国家调控管理下协调发展。随着新《种子法》实施,农业供给侧结构性改革推进以及种业对外开放不断扩大,对种业生产经营与服务提出了新要求。本文首先通过文献的查阅,较系统梳理了国内外粮食作物种子经营服务体系的相关研究内容,界定了相关概念,并论述了涉及的理论
在中高级教学实践中,近义词教学一直都是一个难点,是由于在进入中级阶段的学习后,学习者接触的近义词明显增多。根据有关研究统计表明,近义词使用的偏误在词语使用偏误总量中
非线性系统吸引域分析和综合是控制科学中十分重要的研究问题。对于非线性时变系统(nonlinear time-varying,NTV),目前还缺乏成熟的吸引域分析和综合设计方法。本文在全新的
部分可观测环境下的智能体规划问题是人工智能领域的热点问题。要解决此类问题,一般需要先进行系统建模,之后再基于模型进行规划求解。部分可观测马尔科夫决策过程(Partially
钙在植物的生理和发育过程中发挥着关键作用。其中钙调磷酸酶(CBL)是一个主要的钙感受器,互作蛋白激酶(CIPKs)参与介导钙信号转导。小麦CBL互作蛋白激酶(TaCIPK16)属于一种独
电火花加工技术在高硬度、高弹性、高粘性、脆性导电材料加工中应用广泛。普通电火花加工中,加工速度增大会引起表面粗糙度增大、重铸层增厚、表面微裂纹增多等问题,还需后续处理,影响加工效率。介质中混粉在一定程度上能有效减少集中放电,在大电流加工时获得较好的表面质量,但提高混粉浓度时,介质流动性变差,容易沉积在加工表面影响正常放电。为了解决以上问题,本文在工具电极加载超声,利用超声高频振动加快极间介质循环,
随着国家经济的发展和对外文化交流的扩大,翻译的重要性越发凸显,在此背景下,以高层次、应用型和专业性为目标的翻译硕士(以下简称MTI)应运而生,并迅速发展。然而,当前MTI教
从实体法角度看,法院审理的民事案件可以分为普通的财产案件和以身份关系为中心的家事案件,因此有必要建立独立的家事审判程序。程序相称性理论、司法权性质的二元性理论、程
瓦斯是赋存于煤层及围岩中的与煤炭共生的非常规天然气资源,储量丰富,它是一种优质的清洁能源,但瓦斯事故高发也严重影响着煤炭行业的发展。钻孔瓦斯抽采是现阶段治理瓦斯灾害的主要技术手段之一,抽采钻孔密封性劣化导致抽采浓度快速衰减是目前钻孔瓦斯抽采遇到的主要问题之一,钻孔密封质量的好坏直接影响着瓦斯抽采的浓度、孔内负压、甚至整个钻场的抽采效果。瓦斯抽采钻孔密封段是由煤体-封孔材料-抽采管组成的异质结构体,