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文檔簡介
1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對能源的需求不斷增大,使得在同一礦田范圍內(nèi),同時(shí)開采兩種或者多種資源成為可能。如何實(shí)現(xiàn)在同一礦田范圍內(nèi)安全、經(jīng)濟(jì)、有效的同時(shí)開采兩種或多種資源成為目前急需解決的重大技術(shù)課題。目前人們對同一井田范圍內(nèi)單一資源的開采已經(jīng)做了大量的研究和實(shí)踐工作,取得了一系列較為豐碩的研究成果,積累了許多值得借鑒的、寶貴的成果經(jīng)驗(yàn)。對單一的礦產(chǎn)資源地下開采后的采場上覆巖層移動變形的機(jī)理、規(guī)律有了深刻的認(rèn)識,但是對于兩種或者多種以上資源
2、在同一礦區(qū)范圍內(nèi)不同埋深開采時(shí)對采場上覆巖層所帶來的影響及多種資源開采時(shí)他們之間的相互影響的研究幾乎為空白。因此開展采動影響下天然氣井套管穩(wěn)定性的相關(guān)研究具有重要意義。本文以斌郎煤礦101采區(qū)及雷11#天然氣井為工程背景,運(yùn)用理論分析,室內(nèi)物理實(shí)驗(yàn)、FLAC3D數(shù)值模擬、現(xiàn)場應(yīng)用等綜合性的研究方法,對采場覆巖的變形破壞特征以及采動影響下天然氣井套管變形破壞特征、機(jī)理及其保護(hù)煤柱留設(shè)等問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究。主要工作和取得的研究成果如下:
3、r> (1)系統(tǒng)地調(diào)查研究了斌郎煤礦101采區(qū)的工程地質(zhì)條件以及雷11#天然氣井的開采情況等,對該區(qū)域主要巖體的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)測試,并對該區(qū)域的原巖應(yīng)力進(jìn)行了測試,獲得了該區(qū)域的原巖應(yīng)力及主要巖層的物理力學(xué)參數(shù)。
(2)通過分析采動影響下覆巖的移動規(guī)律以及天然氣井套管變形形式,構(gòu)建了采動影響下天然氣井變形破壞模型,提出了采動影響下天然氣井套管受力模型、采動影響下天然氣井套管變形破壞機(jī)理以及采動影響下天然氣井套管變
4、形破壞判別條件。
(3)以礦山保護(hù)煤柱相關(guān)理論為基礎(chǔ),結(jié)合天然氣井套管受采動影響的變形破壞模型,提出了天然氣井套管保護(hù)煤柱的留設(shè)方案。
(4)通過構(gòu)建三維數(shù)值模型,獲得了天然氣井套管變形破壞隨工作面推進(jìn)時(shí)在煤層傾向方向和煤層走向方向變化的直觀規(guī)律、套管圍巖及套管的彈塑性及應(yīng)力分布規(guī)律。對建立的采動影響下天然氣井套管變形破壞理論模型以及天然氣井保護(hù)煤柱進(jìn)行了驗(yàn)證分析,獲得了采動影響下天然氣井套管變形破壞的過程和特征,確
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