發(fā)布時間：2021-05-07 23:09

　　多重卸壓效應是近距離煤層群開采過程中客觀存在的一種現(xiàn)象，對礦井瓦斯抽采有著較大的影響。本文系統(tǒng)總結了當前保護層開采卸壓機理、卸壓瓦斯運移規(guī)律和卸壓瓦斯抽采的研究現(xiàn)狀，結合金佳煤礦11223工作面和111811工作面的開采實際，采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場實測等手段，對煤層群多個保護層開采的多重卸壓效應及卸壓瓦斯抽采技術進行了全面的研究。采用彈性力學相關知識，建立了保護層開采圍巖的力學模型，分析了保護層開采后，上覆煤巖體和下伏煤巖體的應力變化規(guī)律和位移變化情況，并從理論上探討了多個保護層開采的復合卸壓效應。結合金佳煤礦的工程地質條件，采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件分別對煤層群第一保護層開采和第二保護層開采進行了數(shù)值模擬，得出了上覆被保護煤巖層的垂直應力變化、垂直位移變化情況和塑性區(qū)分布情況，分析了煤層群開采多重卸壓效應的形成過程和特點。分析了保護層開采卸壓瓦斯運移規(guī)律，以及瓦斯運移通道的形成機理和卸壓瓦斯的匯集區(qū)域。探討了多個保護層開采分源預測瓦斯的方法和流程，分析了金佳煤礦111811工作面回采期間瓦斯涌出的來源和瓦斯涌出量。結合金佳煤礦第二保護層的開采實際，認為采用保護層上、下向鉆孔瓦... 

【文章來源】：湖南科技大學湖南省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 保護層開采概述
        1.2.2 保護層開采卸壓效應研究現(xiàn)狀
        1.2.3 保護層開采多重卸壓效應研究現(xiàn)狀
        1.2.4 卸壓瓦斯抽采技術研究現(xiàn)狀
        1.2.5 存在的問題
    1.3 研究內容
    1.4 研究方法
第二章 煤層群開采多重卸壓效應的理論分析
    2.1 保護層開采上覆巖層卸壓效應分析
        2.1.1 力學模型的建立
        2.1.2 模型求解
        2.1.3 實例分析
    2.2 保護層開采下伏巖層的卸壓效應分析
        2.2.1 力學模型的建立
        2.2.2 模型求解
        2.2.3 實例分析
    2.3 煤層群多重卸壓開采及卸壓效應分析
        2.3.1 煤層群多個保護層開采
        2.3.2 煤層群開采多重卸壓的三種情形
    2.4 本章小結
第三章 煤層群開采多重卸壓效應的數(shù)值模擬分析
    3.1 FLAC3D數(shù)值模擬方法簡介
    3.2 數(shù)值模擬方案
        3.2.1 礦井概況
        3.2.2 三維立體模型的建立
        3.2.3 相關參數(shù)的設置
    3.3 計算結果的對比與分析
        3.3.1 垂直應力分布情況及對比分析
        3.3.2 垂直位移分布情況及對比分析
        3.3.3 塑性區(qū)分布情況及對比分析
    3.4 本章小結
第四章 煤層群開采多重卸壓瓦斯運移規(guī)律及抽采技術研究
    4.1 煤層群保護層開采卸壓瓦斯的運移規(guī)律
        4.1.1 煤層群保護層開采卸壓煤巖體滲透率的變化
        4.1.2 煤層群保護層開采卸壓瓦斯運移通道的形成
        4.1.3 煤層群保護層開采卸壓瓦斯富集區(qū)域的形成
    4.2 煤層群開采多重卸壓瓦斯涌出來源和涌出量預測
        4.2.1 煤層群后續(xù)保護層開采瓦斯涌出預測的方法
        4.2.2 煤層群后續(xù)保護層開采瓦斯涌出預測
    4.3 煤層群開采多重卸壓瓦斯抽采技術
        4.3.1 瓦斯抽采設計的原則
        4.3.2 卸壓瓦斯抽采方法的選擇
        4.3.3 卸壓瓦斯抽采參數(shù)的確定
    4.4 本章小結
第五章 卸壓瓦斯抽采工程實踐
    5.1 礦井及保護層工作面概況
        5.1.1 礦井地層和地質
        5.1.2 礦井開拓及開采
        5.1.3 礦井瓦斯情況
    5.2 卸壓瓦斯抽采方案及實施
        5.2.1 工作面布置情況及特點
        5.2.2 工作面瓦斯涌出源及構成分析
        5.2.3 卸壓瓦斯抽采方案及實施
    5.3 卸壓瓦斯抽采效果考察
        5.3.1 卸壓瓦斯抽采量和抽采濃度
        5.3.2 回采工作面風排瓦斯量和瓦斯?jié)舛?br>        5.3.3 回采工作面瓦斯抽采率
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
致謝
附錄 A：攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與項目


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[6]采場下伏煤巖體卸壓作用原理及在被保護層卸壓瓦斯抽采中的應用[D]. 王海鋒.中國礦業(yè)大學 2008
[7]近距離煤層群采動裂隙場與瓦斯流動場耦合規(guī)律及防治技術研究[D]. 翟成.中國礦業(yè)大學 2008

碩士論文
[1]下保護層開采上覆煤巖變形與卸壓瓦斯抽采研究[D]. 劉寶安.安徽理工大學 2006



本文編號：3174214