常村礦高瓦斯煤巷掘進通風排放與超前預抽瓦斯綜合治理技術研究
發(fā)布時間:2021-09-01 00:46
隨著我國煤礦的開采,淺煤層的煤炭資源逐漸開采殆盡,越來越深層位的煤炭相繼被開采,隨著開采水平的延伸,煤層中的瓦斯含量和瓦斯壓力逐漸增加,瓦斯對煤層開采的威脅也逐漸增加。在高瓦斯煤巷掘進過程中,瓦斯?jié)舛阮l頻超限成為制約高瓦斯煤巷掘進速度提高的瓶頸,僅僅依靠通風排放瓦斯技術很難完全消除煤巷掘進中的瓦斯?jié)舛瘸。在眾多煤巷掘進的瓦斯治理技術中,對煤層瓦斯進行預抽是減少瓦斯涌出量、消除瓦斯?jié)舛瘸藓皖A防瓦斯災害最有效的方法之一。本文以潞安礦區(qū)常村煤礦2302回風掘進巷為研究對象,針對2302回風巷掘進過程中瓦斯?jié)舛冉?jīng)常超限的問題進行研究,利用現(xiàn)場實測、參數(shù)優(yōu)化、理論分析、數(shù)值模擬分析等方法,通過對2302回風掘進巷通風參數(shù)優(yōu)化和通風設備優(yōu)選,以及對瓦斯超前預抽鉆場及其鉆孔的設計,解決2302回風掘進巷掘進過程中瓦斯?jié)舛阮l繁超限的問題。主要研究成果如下:(1)分析不同埋深的煤層瓦斯含量,得出煤層瓦斯含量與不同煤層埋深之間具有線性相回歸方程W=0.042H-10.76(其中R2=0.907),根據(jù)相關資料并計算得出:常村煤礦23采區(qū)內(nèi)煤層瓦斯含量最低為9.86 m3...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
潞安礦區(qū)常村煤礦3號煤層瓦斯賦存地質(zhì)圖
工程碩士專業(yè)學位論文8瓦斯分布的影響較小,在研究煤層瓦斯含量梯度時可以將其忽略,另外將常村煤礦井田看做無較大斷層的整體。通過對常村煤礦所在區(qū)域進行地質(zhì)探測,得到不同煤層埋深的瓦斯含量數(shù)據(jù),見表2-1。表2-1不同煤層埋深對應瓦斯含量Table2-1Gascontentcorrespondingtodifferentburieddepthsofcoalseams煤層埋深(m)340403436469487498588596623638775瓦斯含量(m3/t)5.215.49.827.788.398.1814.8813.117.617.8621.52通過分析表2-1中不同煤層埋藏深度與所對應的瓦斯含量,得到下圖。由圖可知,在煤層埋深增加的同時,瓦斯含量也隨之增加,兩者之間呈現(xiàn)正相關規(guī)律,并且兩者的關系與一條斜線擬合,其回歸方程的斜率和截距分別可以根據(jù)圖中斜線得出,其回歸方程為:W=0.042H-10.76(其中R2=0.907)(2.1)式中:W—常村煤礦3#煤層瓦斯含量,m3/t;H—煤層埋藏深度,m。圖2-2煤層瓦斯含量與煤層埋深關系圖Figure2-2Relationdiagrambetweencoalseamgascontentandcoalseamelevation根據(jù)相關資料可知,常村煤礦23采區(qū)的煤層埋藏深度為491m至533m。分別把埋深491米和533米代入回歸方程,算出:常村煤礦23采區(qū)中瓦斯含量最低為9.86m3/t,最高為11.62m3/t。為了驗證所得結論,在回風掘進巷中隨機選取4測點,然后測量測點處煤層中的絕對瓦斯含量,得到的數(shù)據(jù)分別為9.73m3/t、9.98m3/t、10.26m3/t、11.38m3/t,通過測定得到的的4個煤層瓦斯含量數(shù)值均
2瓦斯賦存規(guī)律及通風參數(shù)優(yōu)化11表2-2(續(xù))參數(shù)單位數(shù)值瓦斯動力粘性系數(shù)Pa·s1.08*10-5煤的密度t/m31.4瓦斯壓力梯度MPa/100m1.2瓦斯放散初速度ΔP2煤的堅固性系數(shù)f0.12-0.85煤的揮發(fā)分%36am3/t31.25bMPa-11.0772.2.2煤巷掘進過程中風量與瓦斯?jié)舛葴y定及分析(1)2302回風掘進巷瓦斯參數(shù)測定為了獲得2302回風掘進巷瓦斯參數(shù)以及瓦斯涌出規(guī)律,在2302回風掘進巷布置測點。如圖2-3所示,從掘進頭向外依次布置9個測點,且測點間隔由掘進工作面向外依次增加,主要測定測點所在位置巷道截面參數(shù)以及測點風速和瓦斯?jié)舛。圖2-32302回風巷測點布置Figure2-3Layoutofmeasuringpointsin2302returnairway經(jīng)過多次現(xiàn)場實測與記錄,得到個測點相關參數(shù)如下表所示。表2-3各測點現(xiàn)場測定參數(shù)匯總表Table2-3Summarytableoffieldmeasurementparametersofeachmeasuringpoint測點編號測點距掘進頭距離(m)測點暴露時間(d)測點處巷道斷面斷面面積(m2)測定時間測點處風速(m/s)風流中瓦斯?jié)舛龋ǎィ?2015.412月17日上午1.720.1412月17日下午1.700.1812月18日上午1.690.1712月18日下午1.690.12
【參考文獻】:
期刊論文
[1]深部煤礦開采瓦斯綜合治理技術研究[J]. 王春光,張東旭. 煤炭科學技術. 2013(08)
[2]煤礦瓦斯抽采達標與抽采管理技術途徑探討[J]. 韓真理. 煤礦安全. 2013(07)
[3]聚隆煤礦鉆孔有效抽放半徑測定方案設計[J]. 李占濤,鐘后選,王曉峰,張占存. 煤礦安全. 2013(07)
[4]基于瓦斯抽采鉆孔的煤礦瓦斯地質(zhì)精細勘查[J]. 崔洪慶,李德軍,馬宵. 煤田地質(zhì)與勘探. 2013(03)
[5]煤礦井下瓦斯抽采鉆孔施工技術[J]. 姚寧平. 煤礦安全. 2008(10)
[6]SF6氣體示蹤法測定鉆孔瓦斯抽放有效半徑[J]. 陳金玉,馬丕梁,孔一凡,馬超. 煤礦安全. 2008(09)
[7]高抽巷瓦斯抽放技術在天池煤礦的應用[J]. 耿玉德,孫新榮,曲宗波,王學洋. 煤礦現(xiàn)代化. 2007(05)
[8]合理確定煤礦瓦斯抽采量及抽采系統(tǒng)的探討[J]. 陳明. 煤炭工程. 2007(09)
[9]我國煤礦瓦斯抽采與利用的現(xiàn)狀及問題[J]. 彭成. 中國煤炭. 2007(02)
[10]低透氣性煤層瓦斯抽采增流技術[J]. 易麗軍,俞啟香. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2005(06)
博士論文
[1]靜電場對煤樣吸附解吸瓦斯影響的實驗研究[D]. 雷東記.中國礦業(yè)大學(北京) 2012
碩士論文
[1]突出煤層長距離定向鉆孔瓦斯區(qū)域消突技術研究[D]. 馬晟翔.貴州大學 2019
[2]常村礦高抽巷合理層位布置及鉆孔抽采技術研究[D]. 張跟柱.中國礦業(yè)大學 2018
[3]潘三礦11-2煤瓦斯鉆孔抽采半徑研究[D]. 徐華禮.安徽理工大學 2017
[4]鉆孔瓦斯抽采有效半徑的數(shù)值模擬研究[D]. 張玉瑩.河南理工大學 2015
[5]貴州松河煤礦穿層鉆孔參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 陸勝輝.貴州大學 2015
[6]錢營孜煤礦32煤層瓦斯基礎參數(shù)測定現(xiàn)場技術研究[D]. 車志飛.安徽理工大學 2014
[7]本煤層鉆孔參數(shù)與瓦斯抽采效果關系研究[D]. 李長興.河南理工大學 2014
[8]丁集煤礦煤層瓦斯基礎參數(shù)及抽采影響半徑測試研究[D]. 李祥龍.安徽理工大學 2013
[9]沙曲礦4煤層順層抽采瓦斯運移規(guī)律數(shù)值模擬研究[D]. 袁欣鵬.遼寧工程技術大學 2013
[10]計算機模擬輔助SF6氣體示蹤法測定鉆孔抽采有效半徑研究[D]. 宋超.河南理工大學 2012
本文編號:3375941
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
潞安礦區(qū)常村煤礦3號煤層瓦斯賦存地質(zhì)圖
工程碩士專業(yè)學位論文8瓦斯分布的影響較小,在研究煤層瓦斯含量梯度時可以將其忽略,另外將常村煤礦井田看做無較大斷層的整體。通過對常村煤礦所在區(qū)域進行地質(zhì)探測,得到不同煤層埋深的瓦斯含量數(shù)據(jù),見表2-1。表2-1不同煤層埋深對應瓦斯含量Table2-1Gascontentcorrespondingtodifferentburieddepthsofcoalseams煤層埋深(m)340403436469487498588596623638775瓦斯含量(m3/t)5.215.49.827.788.398.1814.8813.117.617.8621.52通過分析表2-1中不同煤層埋藏深度與所對應的瓦斯含量,得到下圖。由圖可知,在煤層埋深增加的同時,瓦斯含量也隨之增加,兩者之間呈現(xiàn)正相關規(guī)律,并且兩者的關系與一條斜線擬合,其回歸方程的斜率和截距分別可以根據(jù)圖中斜線得出,其回歸方程為:W=0.042H-10.76(其中R2=0.907)(2.1)式中:W—常村煤礦3#煤層瓦斯含量,m3/t;H—煤層埋藏深度,m。圖2-2煤層瓦斯含量與煤層埋深關系圖Figure2-2Relationdiagrambetweencoalseamgascontentandcoalseamelevation根據(jù)相關資料可知,常村煤礦23采區(qū)的煤層埋藏深度為491m至533m。分別把埋深491米和533米代入回歸方程,算出:常村煤礦23采區(qū)中瓦斯含量最低為9.86m3/t,最高為11.62m3/t。為了驗證所得結論,在回風掘進巷中隨機選取4測點,然后測量測點處煤層中的絕對瓦斯含量,得到的數(shù)據(jù)分別為9.73m3/t、9.98m3/t、10.26m3/t、11.38m3/t,通過測定得到的的4個煤層瓦斯含量數(shù)值均
2瓦斯賦存規(guī)律及通風參數(shù)優(yōu)化11表2-2(續(xù))參數(shù)單位數(shù)值瓦斯動力粘性系數(shù)Pa·s1.08*10-5煤的密度t/m31.4瓦斯壓力梯度MPa/100m1.2瓦斯放散初速度ΔP2煤的堅固性系數(shù)f0.12-0.85煤的揮發(fā)分%36am3/t31.25bMPa-11.0772.2.2煤巷掘進過程中風量與瓦斯?jié)舛葴y定及分析(1)2302回風掘進巷瓦斯參數(shù)測定為了獲得2302回風掘進巷瓦斯參數(shù)以及瓦斯涌出規(guī)律,在2302回風掘進巷布置測點。如圖2-3所示,從掘進頭向外依次布置9個測點,且測點間隔由掘進工作面向外依次增加,主要測定測點所在位置巷道截面參數(shù)以及測點風速和瓦斯?jié)舛。圖2-32302回風巷測點布置Figure2-3Layoutofmeasuringpointsin2302returnairway經(jīng)過多次現(xiàn)場實測與記錄,得到個測點相關參數(shù)如下表所示。表2-3各測點現(xiàn)場測定參數(shù)匯總表Table2-3Summarytableoffieldmeasurementparametersofeachmeasuringpoint測點編號測點距掘進頭距離(m)測點暴露時間(d)測點處巷道斷面斷面面積(m2)測定時間測點處風速(m/s)風流中瓦斯?jié)舛龋ǎィ?2015.412月17日上午1.720.1412月17日下午1.700.1812月18日上午1.690.1712月18日下午1.690.12
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]煤礦瓦斯抽采達標與抽采管理技術途徑探討[J]. 韓真理. 煤礦安全. 2013(07)
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[4]基于瓦斯抽采鉆孔的煤礦瓦斯地質(zhì)精細勘查[J]. 崔洪慶,李德軍,馬宵. 煤田地質(zhì)與勘探. 2013(03)
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[6]SF6氣體示蹤法測定鉆孔瓦斯抽放有效半徑[J]. 陳金玉,馬丕梁,孔一凡,馬超. 煤礦安全. 2008(09)
[7]高抽巷瓦斯抽放技術在天池煤礦的應用[J]. 耿玉德,孫新榮,曲宗波,王學洋. 煤礦現(xiàn)代化. 2007(05)
[8]合理確定煤礦瓦斯抽采量及抽采系統(tǒng)的探討[J]. 陳明. 煤炭工程. 2007(09)
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[10]低透氣性煤層瓦斯抽采增流技術[J]. 易麗軍,俞啟香. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2005(06)
博士論文
[1]靜電場對煤樣吸附解吸瓦斯影響的實驗研究[D]. 雷東記.中國礦業(yè)大學(北京) 2012
碩士論文
[1]突出煤層長距離定向鉆孔瓦斯區(qū)域消突技術研究[D]. 馬晟翔.貴州大學 2019
[2]常村礦高抽巷合理層位布置及鉆孔抽采技術研究[D]. 張跟柱.中國礦業(yè)大學 2018
[3]潘三礦11-2煤瓦斯鉆孔抽采半徑研究[D]. 徐華禮.安徽理工大學 2017
[4]鉆孔瓦斯抽采有效半徑的數(shù)值模擬研究[D]. 張玉瑩.河南理工大學 2015
[5]貴州松河煤礦穿層鉆孔參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 陸勝輝.貴州大學 2015
[6]錢營孜煤礦32煤層瓦斯基礎參數(shù)測定現(xiàn)場技術研究[D]. 車志飛.安徽理工大學 2014
[7]本煤層鉆孔參數(shù)與瓦斯抽采效果關系研究[D]. 李長興.河南理工大學 2014
[8]丁集煤礦煤層瓦斯基礎參數(shù)及抽采影響半徑測試研究[D]. 李祥龍.安徽理工大學 2013
[9]沙曲礦4煤層順層抽采瓦斯運移規(guī)律數(shù)值模擬研究[D]. 袁欣鵬.遼寧工程技術大學 2013
[10]計算機模擬輔助SF6氣體示蹤法測定鉆孔抽采有效半徑研究[D]. 宋超.河南理工大學 2012
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