發(fā)布時(shí)間：2017-11-02 11:01

  本文關(guān)鍵詞：厚煤層群保護(hù)層開采卸壓效果分析及在瓦斯抽采中的應(yīng)用

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【摘要】：煤與瓦斯突出是煤礦井下一種復(fù)雜的瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，也是煤礦中一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害，它嚴(yán)重地威脅著礦井生產(chǎn)和人員的安全。開采保護(hù)層是預(yù)防煤與瓦斯突出最經(jīng)濟(jì)有效的區(qū)域性措施，并且是首選的區(qū)域措施，來自防突規(guī)定要求。神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司石炭井焦煤分公司三水平三階段進(jìn)入深部開采后，升級為突出礦井，根據(jù)煤層賦存情況，試驗(yàn)區(qū)的煤層的瓦斯基本參數(shù)的測定研究分析瓦斯地質(zhì)規(guī)律。依據(jù)是突出危險(xiǎn)性評估、突出危險(xiǎn)性鑒定、以及瓦斯基本參數(shù)測定的結(jié)果綜合分析，最終確定將3#煤層作為保護(hù)層開采，4#、5#作為被保護(hù)層開采進(jìn)行煤與瓦斯突出區(qū)域性防突措施。 為了準(zhǔn)確掌握上覆3#煤層作為保護(hù)層開采后對下覆4#、5#突出煤層的保護(hù)效果和保護(hù)范圍，需要對深部開采條件的合理保護(hù)參數(shù)進(jìn)行考察驗(yàn)證，為焦煤公司保護(hù)層開采提供科學(xué)的依據(jù)。本文以石炭井煤礦厚煤層群上保護(hù)層3#煤層Ⅲ010303工作面開采為例。首先，分析試驗(yàn)區(qū)的煤層瓦斯地質(zhì)基本規(guī)律，通過理論分析、數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，，初步確定出3#煤層作為保護(hù)層開采后下覆4#、5#煤層的卸壓范圍。然后，以確定出的4#、5#煤層卸壓范圍為基礎(chǔ)，對被保護(hù)層卸壓后的卸壓效果進(jìn)行現(xiàn)場鉆孔工業(yè)性試驗(yàn)，最終，確定出被保護(hù)層在走向和傾向的準(zhǔn)確的保護(hù)范圍以及保護(hù)效果。 在整個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)選擇合適的地點(diǎn)布置鉆孔，測定被保護(hù)層的瓦斯流量、透氣性系數(shù)、瓦斯含量，并利用工業(yè)分析、吸附常數(shù)a、b值、朗格繆爾公式反算瓦斯壓力、煤層的相對變形量等參數(shù)來分析保護(hù)層開采效果、范圍。通過現(xiàn)場的試驗(yàn)，結(jié)果分析實(shí)際的卸壓范圍與理論和模擬基本符合；根據(jù)考察結(jié)果，石炭井煤礦上保護(hù)層3#煤層開采被保護(hù)層4#煤層變形穩(wěn)定后的相對膨脹變形為17.74‰，煤層透氣性系數(shù)增大1050倍，煤層瓦斯抽采率達(dá)70%，煤層瓦斯壓力由0.97MPa降為0.26MPa，瓦斯含量由11.91m3/t降為3.48m3/t，消除突出危險(xiǎn)性。另外，根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)考察驗(yàn)證，認(rèn)為理論分析、數(shù)值模擬及工業(yè)性試驗(yàn)等方法得出的結(jié)論是可靠、合理的，為焦煤公司今后的深部開采提供工程性借鑒。
【關(guān)鍵詞】：保護(hù)層 卸壓角 煤層相對變形量 保護(hù)范圍 卸壓瓦斯抽采
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題的提出9-10
• 1.1.1 課題來源、選題依據(jù)和立論背景9
• 1.1.2 課題研究的目的、理論意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 保護(hù)層開采理論研究10
• 1.2.2 保護(hù)層開采的應(yīng)用現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 卸壓瓦斯抽采的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.4 合理保護(hù)邊界研究及劃定存在的問題12
• 1.3 主要內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵技術(shù)12-13
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 擬解決的關(guān)鍵技術(shù)13
• 1.4 論文研究方法、技術(shù)路線、創(chuàng)新點(diǎn)13-17
• 1.4.1 研究方法13-14
• 1.4.2 研究的技術(shù)路線14-16
• 1.4.3 創(chuàng)新點(diǎn)16-17
• 2 試驗(yàn)區(qū)的概況17-21
• 2.1 地理位置17
• 2.2 井下位置及四鄰、采掘情況17-19
• 2.3 煤巖層描述19
• 2.4 地質(zhì)概況19-20
• 2.5 水文地質(zhì)情況20
• 2.6 瓦斯基本參數(shù)20-21
• 3 礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究21-32
• 3.1 褶皺、斷層構(gòu)造對瓦斯賦存的影響21-22
• 3.1.1 褶曲構(gòu)造對瓦斯賦存的影響21-22
• 3.1.2 斷裂構(gòu)造對瓦斯賦存的影響22
• 3.2 蓋層對瓦斯賦存的影響22-23
• 3.3 隔水層對瓦斯賦存的影響23
• 3.4 煤層賦存狀態(tài)對瓦斯賦存的影響23-27
• 3.4.1 煤層埋深及上覆基巖厚度對瓦斯賦存的影響23-27
• 3.4.2 煤層傾角對瓦斯賦存的影響27
• 3.5 礦井關(guān)鍵地質(zhì)體確定及地質(zhì)單元?jiǎng)澐?/span>27-29
• 3.6 瓦斯壓力、瓦斯含量賦存分布規(guī)律及預(yù)測研究29
• 3.7 瓦斯等級鑒定29-30
• 3.8 煤層瓦斯基本參數(shù)30-31
• 3.9 瓦斯抽采情況31-32
• 4 保護(hù)層開采被保護(hù)層卸壓理論分析與數(shù)值模擬32-49
• 4.1 4#和 5#煤層被保護(hù)范圍理論分析設(shè)計(jì)32-37
• 4.1.1 保護(hù)層Ⅲ010303 工作面的開采范圍32
• 4.1.2 開采保護(hù)層的有效層間距32-36
• 4.1.3 Ⅲ010303 工作面開采 4#煤層和 5#煤層被保護(hù)范圍分析方案設(shè)計(jì)36-37
• 4.2 保護(hù)層開采后被保護(hù)范圍的數(shù)值模擬37-49
• 4.2.1 模擬實(shí)驗(yàn)的目的37-38
• 4.2.2 模擬實(shí)驗(yàn)的方法38-39
• 4.2.3 模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析39-43
• 4.2.4 模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)論43-49
• 5 保護(hù)層開采保護(hù)范圍現(xiàn)場實(shí)測效果分析49-62
• 5.1 保護(hù)層開采后保護(hù)范圍分析技術(shù)方案49-54
• 5.1.1 Ⅲ010303 工作面對被保護(hù) 4#煤層的保護(hù)范圍計(jì)算49-50
• 5.1.2 Ⅲ010303 工作面對被保護(hù) 5#煤層的保護(hù)范圍計(jì)算50-54
• 5.2 保護(hù)層開采卸壓效果的分析54-62
• 5.2.1 保護(hù)層開采后保護(hù)效果考察技術(shù)方案54-56
• 5.2.2 瓦斯流量計(jì)算56-57
• 5.2.3 煤層透氣性系數(shù)測定57-58
• 5.2.4 煤層變形測定58-62
• 6 石炭井礦區(qū)瓦斯綜合治理技術(shù)研究62-74
• 6.1 礦井瓦斯涌出量預(yù)測62-65
• 6.1.1 礦井采掘工作面瓦斯涌出量預(yù)測62-64
• 6.1.2 礦井采掘工作面瓦斯涌出規(guī)律分析64-65
• 6.2 保護(hù)層開采對被保護(hù)層瓦斯抽采影響范圍和抽采率影響技術(shù)方案65-74
• 6.2.1 抽采鉆孔布置65-68
• 6.2.2 瓦斯抽采影響范圍和抽采影響程度考察68
• 6.2.3 瓦斯抽采影響范圍和抽采影響程度考察技術(shù)要求68-70
• 6.2.4 被保護(hù)層卸壓效果分析70-72
• 6.2.5 被保護(hù)層瓦斯抽采率及殘余瓦斯含量72-73
• 6.2.6 被保護(hù)層工作面消除突出危險(xiǎn)性認(rèn)證73-74
• 7 結(jié)論與建議74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 作者簡介及讀研期間研究成果79-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 劉林;煤層群多重保護(hù)層開采防突技術(shù)的研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2001年05期

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9 程遠(yuǎn)平;周德永;俞啟香;周紅星;王海鋒;;保護(hù)層卸壓瓦斯抽采及涌出規(guī)律研究[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2006年01期

10 涂敏;繆協(xié)興;黃乃斌;;遠(yuǎn)程下保護(hù)層開采被保護(hù)煤層變形規(guī)律研究[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2006年03期

本文編號：1131237