【摘要】：瓦斯作為煤礦地下開采的五大災(zāi)害之一，給煤礦的安全生產(chǎn)帶來巨大隱患。煤層瓦斯賦存規(guī)律受地質(zhì)構(gòu)造運動控制，地質(zhì)構(gòu)造中的褶皺和斷層、煤層圍巖以及煤的變質(zhì)程度、透氣性大小、構(gòu)造煤分布等因素直接影響煤層瓦斯賦存規(guī)律，控制著煤層瓦斯含量的大小。因此，只有在瓦斯地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上才能預(yù)測瓦斯在煤層中的賦存規(guī)律，為瓦斯抽放提供合理有效的方案保障，從而提高煤礦瓦斯的抽放率。 神華烏海能源公司下屬的平溝煤礦為地下開采高瓦斯礦井，本論文以平溝煤礦16~#煤層為研究對象，在進(jìn)行瓦斯地質(zhì)理論研究的基礎(chǔ)上，在1606工作面打鉆孔采取煤樣，應(yīng)用DGC瓦斯含量測定裝置直接測定采樣點煤層瓦斯含量，并將地質(zhì)構(gòu)造（褶皺、斷層）、煤層底板標(biāo)高、煤層頂?shù)装鍑鷰r性質(zhì)、煤層厚度、煤層埋深、水文地質(zhì)條件等影響因素與煤層瓦斯含量之間的關(guān)系進(jìn)行了定性或定量分析，最終確定了影響平溝煤礦16~#煤層瓦斯含量變化的兩個主要因素：煤層底板標(biāo)高（h）和煤層埋深（H）。在此基礎(chǔ)上，建立了以煤層底板標(biāo)高（h）和煤層埋深（H）為自變量、以煤層瓦斯含量為因變量的二元線性回歸預(yù)測模型，用以預(yù)測全煤層的瓦斯含量值，并繪制了該煤層的瓦斯含量等值線圖，并確定了本煤層抽放的瓦斯抽放方案。為提高瓦斯抽放率，本論文對1606工作面的瓦斯抽放參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，主要包括：（1）應(yīng)用卸壓帶理論確定了瓦斯抽放鉆孔的孔深為254m；（2）用SF_6氣體示蹤法測定出瓦斯抽放半徑為3m；（3）通過建立瓦斯流動方程，利用MATLAB數(shù)值分析軟件對瓦斯流動方程進(jìn)行數(shù)值計算，計算出瓦斯抽放半徑為3.4m，從而對SF_6氣體示蹤法所測定的瓦斯抽放半徑的合理性進(jìn)行檢驗；（4）確定了瓦斯抽放鉆孔間距為6m，1606工作面抽放鉆孔個數(shù)為155個。 通過瓦斯抽放參數(shù)優(yōu)化前后的抽放效果對比分析可知，參數(shù)優(yōu)化后抽放管內(nèi)的瓦斯?jié)舛忍岣吡?%~8%，、瓦斯抽放率是優(yōu)化前的2倍以上，回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛葴p半，工作面因瓦斯超標(biāo)斷電的次數(shù)由3~5次下降到0~1次，工作面推進(jìn)速度明顯加快，月均產(chǎn)煤量提高1.1萬噸。這些數(shù)據(jù)表明，瓦斯抽放參數(shù)的優(yōu)化為提高瓦斯抽放率提供了技術(shù)支持，在確保煤礦的安全生產(chǎn)的同時，也有利于煤炭產(chǎn)量的提高。
【圖文】：

- 23 -圖3.1 上古生界煤層與瓦斯賦存系統(tǒng)3.2 地質(zhì)構(gòu)造演化及分布特征3.2.1 區(qū)域構(gòu)造分布特征平溝井田所在的桌子山-駱駝山礦區(qū)位于華北地臺鄂爾多斯盆地西緣賀蘭山北段，阿拉善地塊和鄂爾多斯地臺之間[36]，平溝井田位于桌子山背斜西翼，屬桌子山煤田。圖3.2 中國板塊區(qū)劃圖（NCC 表示華北板塊）華北地臺是中國最古老的地臺（見圖 3.2），內(nèi)部構(gòu)造相對穩(wěn)定，主要應(yīng)力場方向為南北向，它的地臺階段歷史可分為三個階段：①中-新元古代，是地臺早期裂陷階段；②古生代，，是地臺最穩(wěn)定的時期；③晚三疊系，華北地臺開始解體，大致以太行山為界，?

[36]，平溝井田位于桌子山背斜西翼，屬桌子山煤田。圖3.2 中國板塊區(qū)劃圖（NCC 表示華北板塊）華北地臺是中國最古老的地臺（見圖 3.2），內(nèi)部構(gòu)造相對穩(wěn)定，主要應(yīng)力場方向為南北向，它的地臺階段歷史可分為三個階段：①中-新元古代，是地臺早期裂陷階段；②古生代，是地臺最穩(wěn)定的時期；③晚三疊系，華北地臺開始解體，大致以太行山為界，其東成為亞洲東部活動大陸邊緣的一部分，晚中生代時有強烈的火山噴發(fā)-深成
【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】：2013
【分類號】：TD712

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2534202