本文關鍵詞：保德煤礦81505綜采工作面瓦斯抽放技術研究

  更多相關文章： 瓦斯抽放 分源預測法 數值模擬

【摘要】：本論文首先對瓦斯超限引發(fā)煤礦安全生產的事實進行了闡述，對國內外瓦斯抽放現狀進行了綜述，得出國內外瓦斯抽放效率普遍不高的結論。隨后表明了課題研究的目的和意義：保德煤礦現在的瓦斯抽采率較低，而且目前保德煤礦五盤區(qū)綜采工作面已經開采到深部區(qū)，工作面煤層瓦斯壓力和瓦斯含量越來越高，瓦斯涌出量越來越大，為了保證煤礦的安全生產，原來的瓦斯抽采參數亟待重新設定，因而確立了該課題。 在選定81505綜采工作面作為試驗面后，通過對巷道預抽與鉆孔預抽兩種方法的比較后，得出鉆孔預抽工作面瓦斯的合理性；通過對順層鉆孔與穿層鉆孔這兩種方法抽放工作面瓦斯的比較，最后選定順層鉆孔這種方法。 介紹了瓦斯在煤體中存在的狀態(tài)和瓦斯流場分類，詳細闡述了有關瓦斯流動方面的三大理論，為后面的瓦斯基礎參數測定及瓦斯抽放方法的選擇提供了理論支持。 為了更加全面、仔細地了解煤層的基本特征，全面測定了試驗工作面煤層瓦斯的基礎參數。有了煤層瓦斯的具體參數就可以更加方便地對試驗面瓦斯涌出量進行預測，而且可以使得預測數據更加真實有效。 采用分源預測法預測了試驗工作面的瓦斯涌出量，最終得出了回采工作面涌出以開采層為主、鄰近層為輔的結論。從國家出臺的相關法規(guī)和煤礦自身情況論證了進行瓦斯抽采的必要性，根據之前測定的煤層的透氣性系數與其鉆孔瓦斯流量衰減系數來驗證了瓦斯抽采的可實現性。 采用了FLUNET軟件進行數值模擬，模擬了不同抽采時間、抽采負壓和不同鉆孔直徑的條件下鉆孔周圍的瓦斯壓力變化，得出如下結論：鉆孔的抽采負壓對抽采半徑的影響不大；抽采時間和鉆孔孔徑極大地影響著煤層鉆孔的瓦斯抽采率。該結論為之后的瓦斯抽放參數的設計提供了更加明確的范圍或參數選擇方向，以保證抽采參數選擇的準確性。 通過該模擬結果，，借助這些結論結合有關瓦斯抽放參數設計的理論，對抽放鉆孔的具體抽放參數進行了設計。再次采用FLUENT軟件模擬了參數優(yōu)化后的抽放效果和從瓦斯抽采率方面驗證此次設計的合理性和有效性。
【關鍵詞】：瓦斯抽放 分源預測法 數值模擬
【學位授予單位】：內蒙古科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題提出9-13
• 1.1.1 研究背景及意義9-10
• 1.1.2 國外瓦斯抽放現狀10-12
• 1.1.3 國內瓦斯抽放現狀12
• 1.1.4 課題研究的目的12-13
• 1.2 課題研究的主要內容13
• 1.3 論文開展的路線及思路13-15
• 2 研究方案選擇15-23
• 2.1 實驗地點15-18
• 2.1.1 保德煤礦總體概況15-17
• 2.1.2 81505工作面概況17-18
• 2.2 抽放瓦斯方案的研究和比較18-22
• 2.2.1 抽放瓦斯的原則和方法18-19
• 2.2.2 巷道預抽與鉆孔預抽的比較19-22
• 2.2.3 瓦斯抽放方法的確定22
• 2.3 本章小結22-23
• 3 煤層瓦斯流動基礎23-28
• 3.1 瓦斯在煤體中存在的狀態(tài)23
• 3.2 煤層瓦斯流場分類23-25
• 3.3 瓦斯流動理論概述25-27
• 3.3.1 線性瓦斯?jié)B透理論25-26
• 3.3.2 瓦斯擴散理論26-27
• 3.3.3 非線性瓦斯流動理論27
• 3.4 本章小結27-28
• 4 81505工作面煤層瓦斯基礎參數的測定28-41
• 4.1 煤層瓦斯含量28-32
• 4.1.1 直接法測定原理及方法28-29
• 4.1.2 瓦斯損失量計算29-31
• 4.1.3 殘存瓦斯量測定31
• 4.1.4 煤的瓦斯含量31
• 4.1.5 81505工作面煤層瓦斯含量測定結果31-32
• 4.2 煤的瓦斯吸附常數測定32-34
• 4.3 煤的孔隙率測定34-35
• 4.4 煤層瓦斯壓力35-37
• 4.5 鉆孔自然瓦斯涌出特征37-38
• 4.6 煤層透氣性系數測定38-40
• 4.7 本章小結40-41
• 5 81505工作面瓦斯抽放必要性與可實現性分析41-47
• 5.1 81505回采工作面瓦斯涌出量預測41-45
• 5.1.1 81505回采工作面瓦斯來源分析41-42
• 5.1.2 81505工作面開采層瓦斯涌出量（包括圍巖）42-43
• 5.1.3 81505工作面鄰近層瓦斯涌出量43-45
• 5.2 81505工作面瓦斯抽放的必要性與可行性分析45-46
• 5.2.1 建立瓦斯抽放必要性45-46
• 5.2.2 81505 工作面瓦斯抽放可行性分析46
• 5.3 本章小結46-47
• 6 81505工作面瓦斯抽放參數模擬47-61
• 6.1 FLUENT軟件介紹47-48
• 6.2 鉆孔預抽煤層瓦斯數值模擬48-60
• 6.1.1 模擬假設條件48
• 6.1.2 模擬的建立48-50
• 6.1.3 數值模擬結果50-58
• 6.1.4 數值模擬結果分析58-60
• 6.3 本章小結60-61
• 7 81505工作面瓦斯抽放參數設計及抽放效果分析61-69
• 7.1 瓦斯抽放參數的設計61-66
• 7.1.1 抽放鉆孔時間的確定61-62
• 7.1.2 抽放鉆孔直徑的確定62
• 7.1.3 抽放鉆孔深度的確定62-66
• 7.1.4 抽放鉆孔負壓的確定66
• 7.2 瓦斯抽放效果66-68
• 7.2.1 FLUENT模擬66-67
• 7.2.2 抽采率67-68
• 7.3 本章小結68-69
• 結論69-70
• 參考文獻70-74
• 在學研究成果74-75
• 致謝75

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 梁冰;溫度對煤的瓦斯吸附性能影響的試驗研究[J];黑龍江礦業(yè)學院學報;2000年01期

2 王兆豐;我國煤礦瓦斯抽放存在的問題及對策探討[J];焦作工學院學報(自然科學版);2003年04期

3 谷麗朋;羅新榮;;我國煤礦瓦斯抽采技術的新進展及問題[J];能源技術與管理;2011年01期

4 劉震;李增華;楊永良;唐一博;;下向穿層鉆孔綜合水力化防突技術研究[J];采礦與安全工程學報;2012年04期

5 仇海生;張保泉;;利用煤鉆屑瓦斯解吸指標法測定煤層瓦斯含量[J];煤礦安全;2007年07期

6 于峰;張建營;黃玉璽;;瓦斯綜合抽放技術在下溝煤礦的應用[J];煤礦安全;2007年07期

7 劉海波;程遠平;尚政杰;馬賢欽;李振;;松軟低透強突出特厚煤層瓦斯治理[J];煤礦安全;2009年02期

8 徐文波,王升宇,陳維良;通化煤田瓦斯地質因素及防治瓦斯對策[J];煤礦開采;2005年03期

9 楊清嶺;楊鵬;;煤層瓦斯流動理論研究[J];煤炭技術;2007年02期

10 曹承平;;近距離上保護層開采的實踐[J];煤炭科學技術;2006年04期

本文編號：1080945