平煤五礦綜采面瓦斯涌出量影響因素及相關(guān)關(guān)系研究
本文關(guān)鍵詞:平煤五礦綜采面瓦斯涌出量影響因素及相關(guān)關(guān)系研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:瓦斯是影響煤礦安全生產(chǎn)的主要因素之一,對煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)起著非常關(guān)鍵的作用。重特大瓦斯事故通常會造成大量的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,對煤礦瓦斯涌出量的影響因素進(jìn)行研究具有重要意義。本文以平煤五礦己15-23260工作面為研究對象,利用理論分析、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場實(shí)測等方法,系統(tǒng)地對該工作面瓦斯涌出量的影響因素進(jìn)行了研究分析。分析研究表明:影響己15-23260工作面瓦斯涌出量的幾個(gè)主要因素為煤層透氣性、采動應(yīng)力、瓦斯壓力以及頂板周期來壓與采空區(qū)瓦斯場。煤層透氣性是影響該工作面煤壁瓦斯涌出的一個(gè)關(guān)鍵因素,決定著煤層內(nèi)瓦斯的運(yùn)移。采動應(yīng)力對工作面煤壁前方煤體的孔裂隙結(jié)構(gòu)有著很大影響。采動應(yīng)力通過影響工作面煤壁前方不同區(qū)域煤層的結(jié)構(gòu),影響工作面瓦斯涌出量。采動應(yīng)力愈大,造成處于應(yīng)力峰值區(qū)域的煤體滲透性就越低,煤層內(nèi)瓦斯越不易涌出。瓦斯壓力與煤層的滲透性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,并且對回采工作面前方擴(kuò)容卸壓區(qū)瓦斯的解析吸附活動有著比較大的影響。在煤層原巖應(yīng)力區(qū),瓦斯壓力大,會導(dǎo)致煤層滲透性降低,不易造成瓦斯的涌出。同時(shí),瓦斯壓力大,易造成煤層擴(kuò)容區(qū)與卸壓區(qū)瓦斯梯度變大,使瓦斯涌出量突然變大,易導(dǎo)致瓦斯災(zāi)害的發(fā)生。周期來壓與工作面瓦斯涌出量具有一定的相關(guān)性,并且瓦斯涌出量的峰值晚于周期來壓,它們之間相差時(shí)間為1-2天。頂板周期來壓不僅造成采空區(qū)瓦斯大量涌向工作面,而且由于頂板的垮落,使工作面前方煤層突然卸壓,導(dǎo)致煤層滲透性突然變大,瓦斯涌出量增加,這兩個(gè)方面的因素共同造成了采場瓦斯涌出量的增加。
【關(guān)鍵詞】:瓦斯涌出量 煤層透氣性 采動應(yīng)力 瓦斯壓力 周期來壓 采空區(qū)瓦斯場
【學(xué)位授予單位】:河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TD712
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 1 緒論9-17
- 1.1 選題依據(jù)9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.3 研究內(nèi)容13-14
- 1.4 研究方法與技術(shù)路線14-17
- 1.4.1 研究方法14
- 1.4.2 技術(shù)路線14-17
- 2 平煤五礦礦井概況17-31
- 2.1 井田位置、范圍和交通17
- 2.2 自然地理17-19
- 2.3 礦井生產(chǎn)建設(shè)概況19-20
- 2.4 井田地質(zhì)構(gòu)造20-22
- 2.5 開采技術(shù)條件22-25
- 2.5.1 煤層賦存特征22-25
- 2.5.2 開采方法25
- 2.6 礦井瓦斯25-28
- 2.6.1 瓦斯含量25-28
- 2.6.2 礦井瓦斯涌出特點(diǎn)28
- 2.7 地溫和地壓28-31
- 3 綜采面瓦斯涌出量的主要影響因素31-49
- 3.1 工作面概況31-32
- 3.2 己15-23260綜采面瓦斯涌出量的影響因素分析32-47
- 3.2.1 瓦斯涌出量計(jì)算32-34
- 3.2.2 地質(zhì)構(gòu)造與水文地質(zhì)條件對瓦斯涌出量的影響34-38
- 3.2.3 煤巖層的滲透性38-42
- 3.2.4 煤層埋深與瓦斯含量42-43
- 3.2.5 回采速度與產(chǎn)量43
- 3.2.6 采空區(qū)瓦斯的涌出43-45
- 3.2.7 頂板周期來壓45-46
- 3.2.8 采煤工藝46-47
- 3.3 己15-23260工作面瓦斯涌出量的主要影響因素確定47-49
- 4 煤層滲透性、采動應(yīng)力場及瓦斯場相互關(guān)系分析49-89
- 4.1 采動巖體與瓦斯耦合系統(tǒng)動力學(xué)分析49-53
- 4.1.1 煤層開挖過程中的圍巖變化問題50-52
- 4.1.2 煤層與瓦斯的耦合作用分析52-53
- 4.2 應(yīng)力對(破壞程度)透氣性的影響研究53-58
- 4.2.1 滲透性53-54
- 4.2.2 利用軟件RFPA進(jìn)行數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)54-55
- 4.2.3 含瓦斯煤的破壞特性研究55-58
- 4.3 瓦斯壓力對煤層透氣性的影響58-62
- 4.4 工作面煤層瓦斯壓力對瓦斯涌出量的影響62-67
- 4.4.1 工作面前方煤層分區(qū)62-63
- 4.4.2 工作面煤層擴(kuò)容區(qū)瓦斯解析吸附特征63-67
- 4.5 周期來壓與采空區(qū)瓦斯場對工作面瓦斯涌出的影響67-73
- 4.5.1 采場上覆巖層及采空區(qū)瓦斯場的分析67-73
- 4.5.2 周期來壓及采空區(qū)瓦斯場對工作面瓦斯涌出的影響73
- 4.6 工程實(shí)踐分析73-89
- 4.6.1 礦壓與瓦斯觀測74-75
- 4.6.2 礦壓顯現(xiàn)與瓦斯涌出特征75-82
- 4.6.3 礦壓顯現(xiàn)與瓦斯涌出的相關(guān)性82-86
- 4.6.4 減少瓦斯危害的手段86-89
- 5 結(jié)論與展望89-91
- 5.1 結(jié)論89-90
- 5.2 展望90-91
- 參考文獻(xiàn)91-95
- 作者簡歷95-97
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集97
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本文關(guān)鍵詞:平煤五礦綜采面瓦斯涌出量影響因素及相關(guān)關(guān)系研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:275592
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