【摘要】：針對高強度綜放開采條件下采空區(qū)瓦斯涌出量大，上隅角瓦斯超限時有發(fā)生，并且由于煤層透氣性低不易在采前抽放，而采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)參數(shù)設(shè)計缺乏相應(yīng)理論的量化研究而導(dǎo)致抽放效果不理想。采用理論分析、實驗測試、數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測手段驗證等方法，主要對采動條件下位移場和裂隙場的形成機制及分布特征以及采動裂隙場卸壓瓦斯流動規(guī)律開展研究，并與瓦斯抽放實際相結(jié)合，對相關(guān)抽采技術(shù)工藝和參數(shù)進行革新和優(yōu)化。結(jié)果表明：采動覆巖裂隙場在時間和空間上的發(fā)展演化與卸壓瓦斯運移相關(guān)性以及兩者的相互作用關(guān)系是瓦斯治理與抽放的理論基礎(chǔ)，也是控制瓦斯事故發(fā)生的關(guān)鍵。該成果對于進行上隅角瓦斯治理，實現(xiàn)采空區(qū)瓦斯高效抽采，保障工作面的安全高效開采具有一定的理論價值和現(xiàn)實意義。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TD712
【圖文】：

圖 1.2 埋管法抽放上隅角瓦斯示意圖Fig.1.2 Diagram of drainaging the upper cornergas with buried pipe動閥門控制法：該法是通過遙控，實現(xiàn)采空區(qū)內(nèi)部各個抽放管閉。該方法的優(yōu)點是節(jié)省預(yù)埋管路，能夠根據(jù)實際情況對瓦斯缺點是價格相對較高，施工工藝質(zhì)量要求也較高。）向冒落拱上方打鉆抽放（裂隙帶鉆孔）向工作面采空區(qū)冒落帶上部的裂隙帶打鉆孔，將終孔布置在覆壓瓦斯（見圖 1.3 和圖 1.4），從而治理上隅角和采空區(qū)瓦斯問結(jié)果。鉆孔終孔應(yīng)布置在冒落帶上方（裂隙帶內(nèi)），由于裂隙和聚集的通道，裂隙帶鉆孔能夠截獲因受采動影響而卸壓的鄰?fù)咚筟44,46]。這種裂隙帶鉆孔具有成本低，管理簡單等特點。但斷推進，冒落帶范圍不斷增大，當(dāng)工作面回采到一定距離時，帶范圍內(nèi)，開始逐漸失去作用，而且由于鉆孔與冒落帶空氣連果。所以鉆孔參數(shù)設(shè)計要求準確，且鉆孔施工量較大。）在頂板高位水平定向鉆孔

圖 1.3 裂隙帶鉆孔法抽放上隅角瓦斯平面圖Fig.1.3 Diagram of drainaging the upper corner gas with high drilling圖 1.4 裂隙帶鉆孔抽放剖面圖Fig.1.4 Fractured zone drilling drainage cross-sectional view5）工作面尾巷抽放采空區(qū)瓦斯些高產(chǎn)高效工作面采用雙巷布置，其中一條尾巷可通過埋管、向采孔或密閉抽放采空區(qū)瓦斯[49-52]。該方法（如圖 1.5 所示）可在最佳空區(qū)瓦斯進行強化抽放強化，即在采空區(qū)內(nèi)形成負壓區(qū)，使回采工

1 緒論空間里的積存瓦斯進行抽采，對上隅角瓦斯?jié)舛绕鸬揭欢ǖ目刂谱鲿r間長、抽放效果好等特點，但工程量大，需在頂板掘一條或多條于厚煤層或有上鄰近層回采的工作面，且瓦斯涌出量在 50 m3/min程量大且巷道的維護較為困難。圖 1.3 裂隙帶鉆孔法抽放上隅角瓦斯平面圖Fig.1.3 Diagram of drainaging the upper corner gas with high drilling

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 丁繼輝,麻玉鵬,趙國景,陸文;有限變形下的煤與瓦斯突出的固流兩相介質(zhì)耦合失穩(wěn)理論[J];河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;1998年01期

2 徐濤,楊天鴻,唐春安,唐世斌;含瓦斯煤巖破裂過程固氣耦合數(shù)值模擬[J];東北大學(xué)學(xué)報;2005年03期

3 肖魯川,甄力,鄭巖;特低滲透儲層非達西滲流特征研究[J];大慶石油地質(zhì)與開發(fā);2000年05期

4 劉澤功;開采煤層頂板抽放瓦斯流場分析[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2000年03期

5 李樹剛;張偉;鄒銀先;林海飛;徐紅;;綜放采空區(qū)瓦斯?jié)B流規(guī)律數(shù)值模擬研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2008年02期

6 許江,鮮學(xué)福,杜云貴,張廣洋;含瓦斯煤的力學(xué)特性的實驗分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1993年05期

7 王宏圖,杜云貴,鮮學(xué)福,羅平亞;地電場對煤中瓦斯?jié)B流特性的影響[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年S1期

8 陳代詢,王章瑞;致密介質(zhì)中低速滲流氣體的非達西現(xiàn)象[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年S1期

9 劉�？h,鮮學(xué)福,王宏圖,徐龍君;交變電場對煤瓦斯?jié)B流特性的影響實驗[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年S1期

10 陳永敏,周娟,劉文香,劉學(xué)偉;低速非達西滲流現(xiàn)象的實驗論證[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年S1期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 林海飛;綜放開采覆巖裂隙演化與卸壓瓦斯運移規(guī)律及工程應(yīng)用[D];西安科技大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 張興華;綜采工作面采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律及其應(yīng)用[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2002年

2 張愛民;空氣幕防治采煤工作面上隅角瓦斯積聚機理[D];太原理工大學(xué);2002年

本文編號：2767011