【摘要】：未來幾十年我國的主要能源依然是煤炭,在煤礦開采中瓦斯災(zāi)害尤為嚴(yán)重,綜合防治煤礦瓦斯是異常復(fù)雜的工作,大直徑鉆孔治理瓦斯的方法在國內(nèi)、外實(shí)屬首次提出,該設(shè)備利用液壓缸推進(jìn)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的鉆具進(jìn)行大直徑鉆孔施工,鉆孔施工結(jié)束后,利用該鉆機(jī)把鋼管送入大直徑鉆孔內(nèi)進(jìn)行護(hù)孔,封孔后完成鉆孔施工。該設(shè)備的研究成功,為研究適合于煤礦的大直徑鉆孔替代聯(lián)絡(luò)巷埋管抽采技術(shù)研究與應(yīng)用提供了設(shè)備保障。通過該設(shè)備施工大直徑鉆孔,以大直徑鉆孔代替聯(lián)絡(luò)巷,用大流量,低負(fù)壓對(duì)回采工作面瓦斯進(jìn)行抽采,對(duì)采空區(qū)瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯經(jīng)常超限等問題進(jìn)行徹底治理,從而保證礦井的安全生產(chǎn)。本文以山西西山煤電(集團(tuán))有限責(zé)任公司馬蘭礦10610工作面采空區(qū)瓦斯治理為工程背景,采用現(xiàn)場調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場應(yīng)用相結(jié)合的方法,開展了超大鉆孔大流量低負(fù)壓抽采采空區(qū)瓦斯的研究。文章首先通過對(duì)礦井資料進(jìn)行分析和涌出量預(yù)測得出10610工作面瓦斯涌出量規(guī)律:計(jì)算得出本煤層和鄰近層占瓦斯涌出量分別為29%,71%,其中下鄰近層瓦斯涌出量占到了瓦斯涌出總量的68%,因此下鄰近層是瓦斯涌出的主要來源,其次來源于本煤層,很少部分是來自于上鄰近層的;然后對(duì)采空區(qū)瓦斯流動(dòng)規(guī)律建立了數(shù)學(xué)模型,并通過Fluent數(shù)值模擬軟件對(duì)在大直徑鉆孔抽采后馬蘭礦10610工作面采空區(qū)的瓦斯?jié)舛确植记闆r進(jìn)行了模擬,得出了濃度分布規(guī)律;最后采用大直徑鉆孔對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采,應(yīng)用結(jié)果表明采用超大直徑鉆孔替代聯(lián)絡(luò)巷埋管并采用低負(fù)壓對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采,現(xiàn)場考察應(yīng)用效果良好,可以有效地將上隅角瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩秶鷥?nèi),保證工作面安全回采的同時(shí),緩解了接替緊張的局面。大直徑鉆孔替代聯(lián)絡(luò)巷埋管抽采技術(shù),有效解決了高瓦斯礦井上隅角瓦斯頻繁超限和采空區(qū)瓦斯治理難題,可在條件適合的高瓦斯礦井推廣應(yīng)用,為山西省所有礦井的瓦斯治理提供參考依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)也為全國礦井取消專用排瓦斯巷的瓦斯治理提供新的方法和理念。
【學(xué)位授予單位】：煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD712.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2764714