潘一東礦高瓦斯煤層首采工作面瓦斯來源及瓦斯治理研究
本文關(guān)鍵詞:潘一東礦高瓦斯煤層首采工作面瓦斯來源及瓦斯治理研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦東區(qū)1252(1)工作面是西一盤區(qū)11-2煤層的首采工作面,也是13-1煤層的下保護(hù)層工作面。現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)該工作面瓦斯涌出量巨大,達(dá)到110m~3/min。為了找出工作面瓦斯涌出量較大的原因,保證1252(1)工作面安全高效生產(chǎn),對(duì)該工作面瓦斯來源進(jìn)行深入研究,進(jìn)而制定出相應(yīng)的瓦斯治理方案。 本論文采取理論分析、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,F(xiàn)場(chǎng)對(duì)11-2煤層和13-1煤層的瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行測(cè)算,測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)11-2煤層和13-1煤層的瓦斯含量高、瓦斯壓力大、煤層透氣性差,兩個(gè)煤層的突出危險(xiǎn)性都很高。在此基礎(chǔ)上采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)1252(1)綜采工作面瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)工作面瓦斯涌出情況做到宏觀掌握。為了研究1252(1)工作面推進(jìn)過程中,頂板裂隙發(fā)育情況,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相似模擬實(shí)驗(yàn),得出采空區(qū)上覆巖層冒落帶和裂隙帶高度,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)沿上覆巖層裂隙已發(fā)展至13-1煤層頂板中,這種裂隙以離層裂隙為主,有利于13-1煤層的卸載作用。在現(xiàn)場(chǎng),采用單元法和瓦斯涌出統(tǒng)計(jì)法對(duì)工作面瓦斯構(gòu)成進(jìn)行測(cè)算和分析,結(jié)果表明工作面瓦斯主要來源于煤壁和采空區(qū)(包括13-1煤層的卸壓瓦斯),其中采空區(qū)瓦斯涌出比例平均在75%上下,臨近層涌入的卸壓瓦斯是工作面瓦斯涌出量巨大的重要原因。最后根據(jù)相似模擬結(jié)果和工作面瓦斯來源的研究成果,制定出本煤層和采空區(qū)同時(shí)抽采的瓦斯治理方案,除了回風(fēng)排瓦斯外,采取了軌、運(yùn)順順層鉆孔預(yù)抽消突、地面鉆井、底抽巷穿層鉆孔、頂板走向鉆孔、充填墻埋管相結(jié)合的瓦斯治理手段,抽采率達(dá)到88%,回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛缺3衷?.35%左右,工作面和上隅角完全杜絕了瓦斯?jié)舛瘸蕃F(xiàn)象,瓦斯治理效果顯著。1252(1)首采工作面開采后,保護(hù)范圍內(nèi)的上鄰近13-1煤層殘余瓦斯壓力0.47Mpa,殘余瓦斯含量3.81m3/t,突出危險(xiǎn)性顯著降低,首采面作為保護(hù)層開采取得良好效果。
【關(guān)鍵詞】:瓦斯涌出量 瓦斯來源 分源預(yù)測(cè)法 相似模擬 瓦斯治理
【學(xué)位授予單位】:安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TD712
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 目錄8-11
- Contents11-14
- 引言14-16
- 1 緒論16-26
- 1.1 研究背景及意義17-19
- 1.1.1 課題研究背景17-19
- 1.1.2 課題研究意義19
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-23
- 1.2.1 瓦斯來源的研究19
- 1.2.2 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)的研究19-20
- 1.2.3 瓦斯抽采研究狀況20-23
- 1.3 存在的主要問題23
- 1.4 論文的主要內(nèi)容及研究思路23-26
- 2 綜采工作面概況及瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定26-38
- 2.1 工作面概況26-29
- 2.1.1 工作面巷道布置26-27
- 2.1.2 煤層及頂板狀況27-28
- 2.1.3 地質(zhì)構(gòu)造情況28-29
- 2.1.4 水文地質(zhì)情況29
- 2.2 瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)算29-36
- 2.2.1 煤層瓦斯壓力測(cè)定29-32
- 2.2.2 煤層瓦斯含量測(cè)定32-34
- 2.2.3 煤層透氣性系數(shù)測(cè)定與計(jì)算34-36
- 2.3 本章小結(jié)36-38
- 3 綜采工作面采空區(qū)裂隙場(chǎng)分布38-56
- 3.1 采空區(qū)覆巖破壞規(guī)律38-41
- 3.1.1 采動(dòng)影響下采空區(qū)上覆巖層運(yùn)動(dòng)過程38-39
- 3.1.2 采場(chǎng)上覆巖層“三帶”39
- 3.1.3 采動(dòng)裂隙空間分布形態(tài)39-41
- 3.2 綜采工作面采動(dòng)裂隙區(qū)相似模擬試驗(yàn)41-54
- 3.2.1 相似材料模擬試驗(yàn)?zāi)P驮O(shè)計(jì)與制作41-47
- 3.2.2 采動(dòng)影響下圍巖位移結(jié)果47-53
- 3.2.3 采動(dòng)影響下圍巖破壞范圍53-54
- 3.3 小結(jié)54-56
- 4 綜采工作面瓦斯來源分析56-70
- 4.1 綜采工作面瓦斯來源及構(gòu)成56-61
- 4.1.1 綜采工作面瓦斯來源56-57
- 4.1.2 綜采工作面瓦斯構(gòu)成57-61
- 4.2 綜采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)61-65
- 4.2.1 綜采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法61-64
- 4.2.2 1252(1)綜采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)64-65
- 4.3 1252(1)工作面實(shí)際瓦斯涌出情況65-69
- 4.3.1 統(tǒng)計(jì)法研究1252(1)工作面瓦斯涌出情況65-68
- 4.3.2 實(shí)際瓦斯涌出情況與分源預(yù)測(cè)法對(duì)比68-69
- 4.4 本章小結(jié)69-70
- 5 綜采工作面瓦斯綜合治理技術(shù)70-84
- 5.1 本煤層瓦斯治理方法70-76
- 5.1.1 Y型通風(fēng)方式70-71
- 5.1.2 順層鉆孔預(yù)抽71-72
- 5.1.3 充填墻埋管抽采72-73
- 5.1.4 頂板走向鉆孔預(yù)抽73-76
- 5.2 鄰近層瓦斯治理方法76-80
- 5.2.1 地面鉆井抽采76-78
- 5.2.2 1252(3)底抽巷穿層鉆孔抽采78-80
- 5.3 本章小結(jié)80-84
- 6. 結(jié)論及展望84-86
- 6.1 結(jié)論84-85
- 6.2 展望85-86
- 參考文獻(xiàn)86-88
- 致謝88-89
- 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果89
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:潘一東礦高瓦斯煤層首采工作面瓦斯來源及瓦斯治理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):325152
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