本文以寺家莊礦15煤為研究對象,對井田煤層賦存及15煤瓦斯賦存規(guī)律加以闡述;通過現(xiàn)場取樣并且再進(jìn)行實驗室參數(shù)測定的方法,對15煤的成份、孔隙結(jié)構(gòu)研究;結(jié)合實驗室常規(guī)條件下吸附解吸實驗對煤樣瓦斯吸附解吸特性進(jìn)行研究。此外,還系統(tǒng)地分析了水力造穴增透機(jī)制,建立了幾何模型,對造穴鉆孔周圍煤體應(yīng)力、變形以及滲透性進(jìn)行了數(shù)值模擬,并進(jìn)行了現(xiàn)場工程應(yīng)用。具體研究結(jié)論概述如下:（1）寺家莊礦15煤屬于低水高灰高變質(zhì)無煙煤,瓦斯放散初速度為34-47mmHg,極限吸附系數(shù)a值范圍在43-48m³/t之間。通過對原生煤和構(gòu)造煤孔隙結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn),原生煤中孔隙形態(tài)主要以半開放型為主,孔隙連通性較構(gòu)造煤差;10nm孔徑以下的構(gòu)造煤DFT孔容是原生煤的2倍左右,微孔BET比表面積也是原生煤的3.3-3.6倍。由于不同的孔隙結(jié)構(gòu)造成瓦斯擴(kuò)散的差異,構(gòu)造煤前10分鐘擴(kuò)散系數(shù)是原生煤的2-5倍。（2）通過COMSOL數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),鉆孔周圍煤體的卸壓增透半徑會隨著造穴半徑的增大而逐漸增大。根據(jù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的原理,選定實際沖孔的半徑為0.6 m,鉆孔周圍煤體內(nèi)形成了半徑為1.34 m的滲透率增高區(qū),瓦... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

煤礦瓦斯抽采技術(shù)分類Figure1-1Classificationofcoalminegasextractiontechnology

碩士學(xué)位論文10斜寬闊，背斜相對較窄，區(qū)域構(gòu)造見圖2-2所示。本區(qū)位于該褶帶的東部邊緣，總體上呈一東高西低的單斜，在單斜的基礎(chǔ)上發(fā)育的次級褶曲，由背向斜相間組成，軸向為 NNE 向，與地層走向一致，背向斜兩翼傾角在5o～20o之間。至本區(qū)南端逐漸消失，本區(qū)南端呈一單斜[31-36]。圖2-2 沁水盆地構(gòu)造綱要圖Figure2-2 The construction outline of Qinshui coal field寺家莊井田位于平昔礦區(qū)的中南部，地層走向為 NNW 向，傾向 SWW 向，區(qū)內(nèi)斷層較少

碩士學(xué)位論文12圖2-3 構(gòu)造應(yīng)力對煤層瓦斯賦存的影響Figure2-3 Influence of tectonic stress on coal seam gas occurrence平昔礦區(qū)含煤地層聚積后，主要經(jīng)歷了印支期、燕山期和喜馬拉雅期構(gòu)造成變動，它的主要構(gòu)造是在燕山期形成的，喜馬拉雅期局部構(gòu)造被改造。煤田多以斷裂帶為邊界，分布在呂梁山-五臺山隆褶帶的兩側(cè)。最后得出 NNE 向和 NNW向的斷裂構(gòu)造擠壓、剪切活動在深部將會控制煤與瓦斯突出危險性的分布。寺家莊礦地處沁水塊拗邊緣，15煤形成之后，受多期地質(zhì)構(gòu)造的影響，煤層內(nèi)多期次級褶皺構(gòu)造發(fā)育，在構(gòu)造區(qū)域煤層所受構(gòu)造應(yīng)力最強(qiáng)，并且伴生著大量的壓扭性斷層。同時，在強(qiáng)烈的構(gòu)造應(yīng)力下，煤層滲透率大幅降低，瓦斯運移受阻

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]沁水盆地晉中地區(qū)構(gòu)造特征及圈閉評價[J]. 王付斌,王博,董志剛,趙俊興.  物探化探計算技術(shù). 2017(05)
[2]水力沖孔造穴瓦斯抽采強(qiáng)化機(jī)制及其在寺家莊礦的應(yīng)用[J]. 石建文,韓柯,范毅偉,張銳,王亮.  煤礦安全. 2017(08)
[3]煤粒瓦斯擴(kuò)散的數(shù)值解法[J]. 王公達(dá).  煤礦安全. 2017(07)
[4]水力沖孔措施研究進(jìn)展及存在問題分析[J]. 李波,張路路,孫東輝,王珂.  河南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
[5]突出煤層水力沖孔卸壓增透效果數(shù)值模擬研究[J]. 肖長河,王春光,白振峰,霍傳錄.  煤炭技術(shù). 2015(07)
[6]煤體吸附-解吸瓦斯變形特征實驗研究[J]. 聶百勝,盧紅奇,李祥春,李麗,呂長青.  煤炭學(xué)報. 2015(04)
[7]沁水盆地北端中生代構(gòu)造變形與構(gòu)造應(yīng)力場特征[J]. 王瑩,張慶龍,朱文斌,王良書,解國愛,鄒旭.  煤田地質(zhì)與勘探. 2014(01)
[8]水力壓裂起裂與擴(kuò)展分析[J]. 馮彥軍,康紅普.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2013(S2)
[9]煤的工業(yè)分析指標(biāo)及指標(biāo)關(guān)系的探討[J]. 劉建兵.  能源與節(jié)能. 2013(06)
[10]淮北礦區(qū)構(gòu)造演化對瓦斯賦存的影響[J]. 李恒樂,張玉貴,侯海海,雷咸銳.  煤礦安全. 2013(01)

博士論文
[1]掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出動態(tài)預(yù)測方法與技術(shù)研究[D]. 曹垚林.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2014
[2]華北賦煤區(qū)煤田構(gòu)造與構(gòu)造控煤作用研究[D]. 林中月.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
[3]構(gòu)造煤結(jié)構(gòu)及其對瓦斯特性的控制機(jī)理研究[D]. 屈爭輝.中國礦業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]煤體破壞程度對瓦斯吸附解吸的影響規(guī)律研究[D]. 姜琦.安徽理工大學(xué) 2017
[2]沁水盆地晉中區(qū)塊構(gòu)造解釋及有利區(qū)帶預(yù)測[D]. 王博.成都理工大學(xué) 2017
[3]陽泉新景煤礦構(gòu)造煤發(fā)育規(guī)律及其對瓦斯賦存的控制機(jī)理[D]. 張坤鵬.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[4]構(gòu)造煤瓦斯吸附、解吸與擴(kuò)散特性研究[D]. 李鈺魁.河南理工大學(xué) 2015
[5]山西沁水盆地東緣太行大斷裂構(gòu)造變形特征及成因探討[D]. 劉超.南京大學(xué) 2011
[6]瓦斯抽放工藝集成化技術(shù)研究[D]. 楊宏偉.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2007
[7]鐵法礦區(qū)大興礦瓦斯抽放技術(shù)研究[D]. 劉金龍.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號：2951156