近距離煤層群瓦斯抽采技術優(yōu)選及抽采模式研究
本文關鍵詞:近距離煤層群瓦斯抽采技術優(yōu)選及抽采模式研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近距離煤層群開采過程中覆巖裂隙演化非常復雜,給瓦斯治理帶來了一些問題。論文分析了近距離煤層群首采保護層和疊加開采保護層條件下的覆巖破壞規(guī)律和瓦斯運移特征,對瓦斯抽采技術篩選,提出了瓦斯抽采模式,并在月亮田煤礦1318116工作面和金佳煤礦1118_11工作面進行了實踐。主要研究內(nèi)容及研究結(jié)果如下:分析了近距離煤層群在首采保護層和疊加開采保護層兩種情況下上覆煤巖體和下伏煤巖體的破壞規(guī)律及卸壓區(qū)分布情況,探討了瓦斯運移通道和瓦斯在煤巖體中的運移方式,分析了煤層開采對煤巖體滲透率的影響。提出了瓦斯抽采技術可用性評價的概念,構(gòu)建了由有效性、經(jīng)濟性、安全性、適應性四方面指標組成的瓦斯抽采技術可用性評價指標體系,采用層次分析法確定了評價指標權(quán)重,采用模糊數(shù)學理論建立了瓦斯抽采技術可用性評價模型。在收集近距離煤層群常用瓦斯抽采技術的基礎上,通過瓦斯抽采技術可用性評價優(yōu)選了12種效果較好的瓦斯抽采方法,并分析了各種抽采方法的適應性。分析了近距離煤層群瓦斯運移與儲集特征,針對首采保護層和疊加開采保護層兩種條件分別建立了采動裂隙及瓦斯富集區(qū)工程模型,并提出了三位全程瓦斯抽采模式。針對月亮田煤礦1318_116工作面開采的瓦斯治理問題,提出了順層鉆孔抽采瓦斯、頂板下向鉆孔抽采瓦斯、回風巷上向穿層鉆孔抽采瓦斯、回風巷高位鉆孔抽采瓦斯及回風巷埋管抽采瓦斯聯(lián)合抽采瓦斯方案,結(jié)果表明:回風巷無瓦斯超限現(xiàn)象,瓦斯抽采率為69.0%~82.8%;針對金佳煤礦1118_11工作面開采的瓦斯治理問題,提出了順層鉆孔抽采瓦斯、底板巷上向穿層鉆孔抽采瓦斯、回風巷高位鉆場長鉆孔抽采瓦斯、底抽巷抽采瓦斯和回風巷埋管抽采瓦斯聯(lián)合抽采方案,回風巷無瓦斯超限現(xiàn)象,瓦斯抽采率為70.33%~89.22%,瓦斯治理效果良好。
【關鍵詞】:近距離煤層群 保護層開采 疊加開采 覆巖破壞 瓦斯運移通道 可用性評價 瓦斯抽采模式
【學位授予單位】:湖南科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TD712.6
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.1.1 研究背景10
- 1.1.2 研究意義10-11
- 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.1 近距離煤層群開采覆巖破壞規(guī)律研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 瓦斯抽采技術研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.3 近距離煤層群瓦斯抽采模式研究現(xiàn)狀13-14
- 1.2.4 存在問題14
- 1.3 研究內(nèi)容14-15
- 1.4 研究方法及技術路線15-16
- 第二章 近距離煤層群開采覆巖破壞及其對瓦斯運移的影響16-28
- 2.1 近距離煤層群開采覆巖破壞及卸壓區(qū)分布16-19
- 2.1.1 下保護層開采覆巖破壞及卸壓區(qū)分布16-17
- 2.1.2 上保護層開采伏巖破壞及卸壓區(qū)分布17-18
- 2.1.3 近距離煤層群疊加開采覆巖破壞及卸壓區(qū)分布18-19
- 2.2 近距離煤層群開采瓦斯運移通道分析19-22
- 2.2.1 下保護層開采瓦斯運移通道19-20
- 2.2.2 上保護層開采瓦斯運移通道20
- 2.2.3 近距離煤層群疊加開采瓦斯運移通道20-22
- 2.3 近距離煤層群開采對瓦斯運移的影響22-25
- 2.3.1 采動對煤巖體滲透率的影響22-24
- 2.3.2 煤層內(nèi)瓦斯的運移特征分析24-25
- 2.3.3 瓦斯運移特征分析25
- 2.4 本章小結(jié)25-28
- 第三章 近距離煤層群瓦斯抽采技術優(yōu)選及適用性分析28-50
- 3.1 近距離煤層群瓦斯抽采技術概述28-29
- 3.2 近距離煤層群瓦斯抽采技術可用性評價29-40
- 3.2.1 近距離煤層群瓦斯抽采技術可用性評價指標體系29-30
- 3.2.2 近距離煤層群瓦斯抽采技術可用性評價模型30-35
- 3.2.3 近距離煤層群瓦斯抽采技術可用性評價實施35-40
- 3.3 近距離煤層群瓦斯抽采技術適應性分析40-49
- 3.3.1 走向高抽巷瓦斯抽采技術40-41
- 3.3.2 傾向高抽巷瓦斯抽采技術41-42
- 3.3.3 回風巷埋管瓦斯抽采技術42
- 3.3.4 順層鉆孔抽采瓦斯技術42-43
- 3.3.5 淺孔抽采瓦斯技術43-44
- 3.3.6 底板上向穿層鉆孔抽采瓦斯技術44-45
- 3.3.7 頂板巷下向穿層鉆孔抽采瓦斯技術45
- 3.3.8 回風巷高位鉆場長鉆孔瓦斯抽采技術45-46
- 3.3.9 上隅角插管瓦斯抽采技術46-47
- 3.3.10 網(wǎng)格式穿層鉆孔抽采瓦斯技術47
- 3.3.11 兩巷頂板上向鉆孔瓦斯抽采技術47-48
- 3.3.12 尾巷鉆孔抽采瓦斯技術48-49
- 3.4 本章小結(jié)49-50
- 第四章 近距離煤層群瓦斯抽采模式研究50-64
- 4.1 近距離煤層群瓦斯儲集分析50
- 4.2 近距離煤層群首采層采動裂隙及瓦斯富集區(qū)的工程模型50-54
- 4.2.1 首采下保護層采動裂隙及瓦斯富集區(qū)的工程模型50-52
- 4.2.2 首采上保護層采動裂隙及瓦斯富集區(qū)的工程模型52-54
- 4.3 近距離煤層群疊加開采采動裂隙及瓦斯富集區(qū)的工程模型54-58
- 4.3.1 下保護層疊加開采采動裂隙及瓦斯富集區(qū)的工程模型54-55
- 4.3.2 上保護層疊加開采采動裂隙及瓦斯富集區(qū)的工程模型55-57
- 4.3.3 跳采采動裂隙及瓦斯富集區(qū)的工程模型57-58
- 4.4 近距離煤層群瓦斯抽采模式58-62
- 4.5 本章小結(jié)62-64
- 第五章 近距離煤層群開采瓦斯抽采工程實踐64-78
- 5.1 首采下保護層瓦斯抽采實踐64-71
- 5.1.1 礦井煤系地層條件64
- 5.1.2 礦井安全技術條件64-65
- 5.1.3 區(qū)域概況65
- 5.1.4 瓦斯抽采方案65-67
- 5.1.5 瓦斯治理情況67-71
- 5.2 近距離煤層群下保護層疊加開采瓦斯抽采工程實踐71-77
- 5.2.1 礦井煤系地層條件71
- 5.2.2 礦井安全技術條件71-72
- 5.2.3 礦井11采區(qū)開拓情況72
- 5.2.4 區(qū)域概況72
- 5.2.5 瓦斯抽采方案72-74
- 5.2.6 瓦斯治理情況74-77
- 5.3 本章小結(jié)77-78
- 第六章 結(jié)論與展望78-80
- 6.1 主要結(jié)論78-79
- 6.2 主要創(chuàng)新點79
- 6.3 研究展望79-80
- 參考文獻80-84
- 致謝84-86
- 附錄A:攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與項目86-88
- 附錄B:專家評分表88-97
【參考文獻】
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