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煤炭地下气化燃空区覆岩移动规律研究
On the migrating regularity of the overlying strata in the combustible space area in the underground coal gasification
文献类型:期刊文章
ZHANG Hua-lei ZHAO Kun-peng WANG Lian-guo HE Yan(The key laboratory of safe and high-efficiency mining of ministry of education, Anhui university of Science & Technology, Huainan 232001, Anhui, China State Key Laboratory for Geomechanics & Deep Underground Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, Jiangsu, China ENN Coal Gasification Mining Co. , Ltd. , Wulanchabu 012000, Inner Mongolia Autonomous Region, China)
机构地区:[1]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,安徽淮南232001 [2]中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221116 [3]乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司,内蒙古乌兰察布012000
基 金:国家自然科学基金项目(51604007);安徽省博士后研究人员科研活动经费资助项目(DG155);安徽理工大学人才引进项目
年 份:2016
卷 号:16
期 号:6
起止页码:89-92
语 种:中文
收录情况:BDHX、BDHX2014、CAS、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2015_2016、JST、PROQUEST、ZGKJHX、核心刊
摘 要:为研究煤炭地下气化过程中覆岩的运移规律,以乌兰察布煤炭地下气化试验区工程地质条件为研究背景,首先进行了高温下煤层顶板的物理力学特性测试,获得了不同温度下岩体(粉砂岩、泥岩、细砂岩、粗砂岩、砂质泥岩)的比热容、导热系数、单轴抗压强度及弹性模量;其次建立了相似材料物理模型,分析了燃空区覆岩运移规律。结果表明:在100~1 000℃内,随温度升高比热容及导热系数呈现下降趋势,而在100~750℃内,随温度升高单轴抗压强度呈现增大趋势;乌兰察布煤层气化时,覆岩运移规律与井工开采类似,具有初次来压及周期来压特征,初次来压步距为42 m;亦存在明显的三带分布,即冒落带、垮落带和弯曲下沉带,导水裂隙带高度为28 m;覆岩运移过程中对燃气管亦产生较大的影响,其中1#燃气管在煤层顶板上方26~28 m处受到的水平应力最大,为最易变形断裂位置;在现场用钻孔探测法进行验证,得出导水裂隙带的高度为31.21 m,与相似模拟试验得出的数据吻合,证明了相似材料物理模型的合理性。
关 键 词:安全工程 煤炭气化 热力学 覆岩结构
分 类 号:TD325]
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