本文關(guān)鍵詞：低透氣性煤層群保護(hù)層開采卸壓瓦斯綜合治理技術(shù)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前我國大多數(shù)礦井屬于高瓦斯礦井。隨著煤炭開采深度和產(chǎn)量的不斷增加,煤層瓦斯含量也隨之增大,突出危險性增加,嚴(yán)重影響和制約著井下職工的人生安全和礦井的安全生產(chǎn)。而且大部分礦井的煤層具有透氣性低,煤層瓦斯含量大和圍巖壓力高等特點,高瓦斯礦井瓦斯抽采效果不理想,不能徹底排除瓦斯事故的隱患。通過不斷的實踐得出,煤層開采會引起周圍巖層變形移動,煤層的透氣性會增大數(shù)十倍甚至數(shù)百倍,圍巖產(chǎn)生的大量裂隙為瓦斯運移和抽采提供了有利的條件。因而,在煤層群開采條件下,利用下保護(hù)層開采的采動效應(yīng)來提高卸壓煤層的透氣性,同時對卸壓煤層進(jìn)行瓦斯抽放,這是目前實現(xiàn)區(qū)域性預(yù)防煤與瓦斯突出和低透氣性煤層瓦斯治理最簡單、最有效和最經(jīng)濟(jì)的措施。 本文首先闡述了保護(hù)層開采卸壓的基本理論,證明了保護(hù)層開采后造成覆巖層膨脹移動變形,形成大量的裂隙,產(chǎn)生卸壓增透效應(yīng),為瓦斯解析-擴(kuò)散-滲流提供了良好通道,形成瓦斯富集區(qū)。并提出保護(hù)層開采的同時對被保護(hù)層進(jìn)行卸壓抽放的煤與瓦斯共采的新理論。其次,文章根據(jù)長平礦四盤區(qū)的基本情況,利用FLAC-2D數(shù)值模擬軟件,模擬8#煤開采后上覆巖層移動變形規(guī)律和應(yīng)力變化規(guī)律及3#煤的膨脹變形效果,從煤層透氣性、煤層頂?shù)装逑鄬ψ冃我?guī)律以及應(yīng)力變化等因素來測評保護(hù)層開采的效果。然后,文章根據(jù)模擬分析的結(jié)果和現(xiàn)場數(shù)據(jù)制定了保護(hù)層開采卸壓瓦斯抽放的六種方案,并結(jié)合優(yōu)缺點確定了底抽巷布置普通鉆機(jī)抽采卸壓瓦斯方案、本煤層普通鉆機(jī)抽采鉆孔布置方案和8#煤層采空區(qū)埋管抽放瓦斯方案。文章最后通過對底抽巷抽采瓦斯方案的參數(shù)進(jìn)行具體設(shè)定、3#煤層本煤層順層鉆孔瓦斯有效抽放半徑的測定以及制定了卸壓瓦斯抽采的安全保障措施,進(jìn)一步完善了保護(hù)層開采卸壓瓦斯抽采方案。最后提出了文章的不足以及展望。
【關(guān)鍵詞】：保護(hù)層 低透氣性 Flac-2D數(shù)值模擬 保護(hù)效果
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD712;TD823.8
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 選題背景和選題意義11-13
• 1.2 相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢13-17
• 1.2.1 國內(nèi)外開采保護(hù)層理論研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 國內(nèi)外保護(hù)層開采的應(yīng)用現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 開采保護(hù)層的新思路新發(fā)展——煤與瓦斯共采16-17
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線17-19
• 1.3.1 項目研究內(nèi)容17
• 1.3.2 技術(shù)路線17-19
• 第二章 保護(hù)層開采卸壓的基本理論19-33
• 2.0 瓦斯流動的基本理論19-21
• 2.1 煤層孔隙結(jié)構(gòu)及煤層瓦斯的賦存特征21-24
• 2.2 保護(hù)層的分類24-25
• 2.2.1 下保護(hù)層的分類24-25
• 2.2.2 上保護(hù)層的分類25
• 2.3 保護(hù)層開采覆巖層移動變形規(guī)律25-27
• 2.4 采動裂隙卸壓的瓦斯運移規(guī)律27-29
• 2.5 保護(hù)層開采卸壓增透理論29-30
• 2.6 煤與瓦斯共采理論30-31
• 2.7 本章小結(jié)31-33
• 第三章 被保護(hù)煤層保護(hù)效果數(shù)值模擬分析33-53
• 3.1 保護(hù)層開采效果測評指標(biāo)33
• 3.2 保護(hù)層開采的數(shù)值模擬33-36
• 3.2.1 Flac-2D軟件模擬原理簡介34
• 3.2.2 模型建立及參數(shù)設(shè)定34-36
• 3.2.3 邊界條件的確定36
• 3.2.4 開采方式及觀測線布置36
• 3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析36-41
• 3.3.1 保護(hù)層開采上覆巖層垂直應(yīng)力變化規(guī)律36-38
• 3.3.2 保護(hù)層開采上覆巖層位移的分布規(guī)律38-40
• 3.3.3 保護(hù)層開采煤層變形規(guī)律分析40-41
• 3.3.4 卸壓效果分析41
• 3.4 保護(hù)層開采后煤巖層透氣性變化分析41-52
• 3.4.1 煤巖層透氣性影響因素41-47
• 3.4.2 保護(hù)層開采3~#煤層透氣性變化特征分析47-49
• 3.4.3 煤巖層透氣性變化規(guī)律分析49-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第四章 保護(hù)層開采卸壓瓦斯抽采方案53-65
• 4.1 保護(hù)層開采卸壓瓦斯抽采的分類53-54
• 4.2 3~#煤層底抽巷抽采卸壓瓦斯方案54-58
• 4.2.1 試驗工作面概況54-55
• 4.2.2 底抽巷層位的確定55
• 4.2.3 底抽巷布置千米鉆機(jī)抽采卸壓瓦斯(方案1)55-56
• 4.2.4 底抽巷布置普通鉆機(jī)抽采卸壓瓦斯(方案2)56-57
• 4.2.5 3#煤層底抽巷抽采卸壓瓦斯方案特點分析57-58
• 4.3 3~#煤層本煤層開采技術(shù)方案58-60
• 4.3.1 本煤層千米鉆機(jī)抽采鉆孔布置方案(方案3)58
• 4.3.2 本煤層普通鉆機(jī)抽采鉆孔布置方案(方案4)58-59
• 4.3.3 3~#煤層本煤層開采技術(shù)方案特點分析59-60
• 4.4 8~#煤層卸壓瓦斯抽采方案60-62
• 4.4.1 8~#煤層高位鉆孔卸壓瓦斯抽采方案(方案5)60-61
• 4.4.2 8~#煤層采空區(qū)埋管抽放瓦斯方案(方案6)61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-65
• 第五章 瓦斯抽采方案的參數(shù)設(shè)定以及評價指標(biāo)65-77
• 5.1 底抽巷參數(shù)設(shè)定65-69
• 5.1.1 底抽巷層位的確定65
• 5.1.2 抽采鉆場參數(shù)設(shè)計65-66
• 5.1.3 抽采鉆孔參數(shù)設(shè)計66-69
• 5.2 3~#煤層本煤層順層鉆孔瓦斯有效抽放半徑的測定69-73
• 5.2.1 孔壓法的原理與方法69-70
• 5.2.2 有效抽放半徑的測定70-71
• 5.2.3 測定結(jié)果分析71-73
• 5.3 卸壓瓦斯抽采安全保障措施73-74
• 5.3.1 底抽巷掘進(jìn)安全保障措施73
• 5.3.2 K7灰?guī)r層涌水安全保障措施73
• 5.3.3 抽采鉆孔保障措施73-74
• 5.4 抽采效果評價指標(biāo)74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 第六章 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 研究結(jié)論77-78
• 6.2 不足與展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83-85
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 徐三民;確定瓦斯有效抽放半徑的方法探討[J];煤炭工程師;1996年03期

2 錢鳴高;許家林;;煤炭工業(yè)發(fā)展面臨幾個問題的討論[J];采礦與安全工程學(xué)報;2006年02期

3 馬宏宇;王兆豐;楊宏民;白杰;;寺家莊礦下向穿層鉆孔有效抽放半徑研究[J];煤炭工程;2011年05期

4 袁亮;薛俊華;張農(nóng);盧平;;煤層氣抽采和煤與瓦斯共采關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2013年09期

5 王志亮;楊仁樹;張躍兵;;保護(hù)層開采效果測評指標(biāo)及應(yīng)用研究[J];中國安全科學(xué)學(xué)報;2011年10期

6 程遠(yuǎn)平,俞啟香;煤層群煤與瓦斯安全高效共采體系及應(yīng)用[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報;2003年05期

7 俞啟香,程遠(yuǎn)平,蔣承林,周世寧;高瓦斯特厚煤層煤與卸壓瓦斯共采原理及實踐[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報;2004年02期

  本文關(guān)鍵詞：低透氣性煤層群保護(hù)層開采卸壓瓦斯綜合治理技術(shù)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：343433