本文關(guān)鍵詞：糜棱狀嚴(yán)重突出煤層石門揭煤綜合消突技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石門揭煤突出強(qiáng)度大、概率高,突出的大量煤巖和瓦斯造成的危害大,嚴(yán)重影響煤礦生產(chǎn)和采掘接替。河南宏福煤業(yè)有限公司順發(fā)礦因提升系統(tǒng)改造,期間要揭穿二1煤。二1煤層地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴(yán)重,糜棱煤普遍發(fā)育,強(qiáng)度極低,且煤層瓦斯含量大,突出危險性極大。因該礦歷史上回風(fēng)井和副井在采取密集排放鉆孔措施后,立井揭煤時均發(fā)生突出,且突出情況嚴(yán)重,有必要研究適用于糜棱煤石門揭煤的綜合消突技術(shù)。根據(jù)煤與瓦斯突出的綜合作用假說,本文首先建立相同地應(yīng)力、相同瓦斯條件下不同煤體結(jié)構(gòu)煤層石門揭煤的數(shù)值模型,研究原始條件下石門揭煤時的煤體內(nèi)應(yīng)力分布及頂煤位移量特點(diǎn)。結(jié)果顯示,糜棱煤比原生結(jié)構(gòu)煤突出范圍大,頂煤位移量大。揭煤前,原生結(jié)構(gòu)煤應(yīng)力下降均勻,而糜棱煤不易卸壓,應(yīng)力值較分散,部分煤體質(zhì)點(diǎn)應(yīng)力集中。隨著突出的進(jìn)行,應(yīng)力峰值向煤體深部轉(zhuǎn)移,而糜棱煤應(yīng)力峰值較大。得出糜棱煤石門揭煤的針對性防突措施,即水力沖孔卸壓增透,穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯和煤體固化的綜合消突技術(shù)。糜棱煤消突措施控制范圍要大于原生結(jié)構(gòu)煤,控制巷道兩側(cè)輪廓線外15m,上下輪廓線外12m。措施內(nèi)不僅要釋放煤體瓦斯,更重要的是要充分地卸除煤體內(nèi)應(yīng)力。建立數(shù)值模型模擬水力沖孔,分別比較水壓為2MPa、4MPa、6MPa時煤體聲發(fā)射、應(yīng)力等的變化,確定合理水壓。結(jié)果顯示當(dāng)水壓為4MPa時能達(dá)到較好的卸壓增透的目的。水力沖孔后煤體內(nèi)應(yīng)力集中程度隨布孔間距的減小和沖出孔徑的增大而減小,在水力孔間距為4m、沖出孔徑1m時能有效避免煤體內(nèi)應(yīng)力集中。適用于糜棱煤的水力沖孔措施應(yīng)采用小水壓和小間距。在此基礎(chǔ)上,共設(shè)計了穿層預(yù)抽煤層揭煤區(qū)域煤層瓦斯鉆孔165個,其中水力孔48個�？疾炝怂_孔效果。共沖出煤量571.7噸,單孔最大出煤量29.1噸,沖孔后擴(kuò)孔7.15~20.40倍,瓦斯抽采濃度和瓦斯抽采純量顯著增加。累計瓦斯抽采純量65631.2m3,預(yù)抽率達(dá)到70.5%。區(qū)域效檢實(shí)測殘存瓦斯含量均小于6.5m3/t,結(jié)果表明消除了煤層突出危險性。建立數(shù)值模型研究區(qū)域措施后石門揭煤突出危險性,結(jié)果顯示沒有突出跡象,僅在巷道輪廓線兩側(cè)出現(xiàn)較大范圍破裂,揭煤后頂煤位移量約為原始煤體揭煤的1/19。對數(shù)值模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,加固巷道兩側(cè)煤體,在沖孔區(qū)范圍厚度10m、固化區(qū)厚度為2m時,防突效果較好,能有效避免揭煤巷道兩側(cè)煤體的大范圍破碎,驗(yàn)證了綜合消突技術(shù)的有效性。
【關(guān)鍵詞】：石門揭煤 糜棱煤 水力沖孔 煤體固化
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD713
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 選題依據(jù)10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.1 突出機(jī)理研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 防突技術(shù)研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.3 石門揭煤方法研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線18-20
• 1.3.1 研究內(nèi)容18
• 1.3.2 技術(shù)路線18-20
• 2 糜棱煤與原生結(jié)構(gòu)煤石門揭煤突出危險性研究20-30
• 2.1 構(gòu)造煤分類20-21
• 2.2 構(gòu)造煤的強(qiáng)度和瓦斯放散初速度、瓦斯解析指標(biāo)21-22
• 2.3 構(gòu)造煤的滲透率22
• 2.4 糜棱煤特點(diǎn)22
• 2.5 石門揭煤突出危險性數(shù)值研究22-27
• 2.5.1 RFPA軟件系統(tǒng)要點(diǎn)22-23
• 2.5.2 石門揭煤突出危險性的數(shù)值研究23-27
• 2.6 本章小結(jié)27-30
• 3 試驗(yàn)礦井綜合消突技術(shù)研究30-38
• 3.1 礦井概況30-31
• 3.2 石門揭煤工作區(qū)域概況31-32
• 3.3 上倉斜巷揭煤區(qū)域煤層產(chǎn)狀及相對位置探測32-35
• 3.4 石門揭煤區(qū)域突出危險性預(yù)測35
• 3.5 綜合消突技術(shù)確定35-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 4 綜合防突措施研究及現(xiàn)場應(yīng)用38-64
• 4.1 水力沖孔合理水壓的數(shù)值研究38-40
• 4.1.1 邊界條件以及材料參數(shù)設(shè)置38
• 4.1.2 數(shù)值模擬結(jié)果考察38-40
• 4.2 水力沖孔沖出孔洞大小及合理布孔間距40-47
• 4.2.1 水力沖孔工藝46-47
• 4.3 區(qū)域防突措施設(shè)計47-54
• 4.4 區(qū)域措施效果考察54-60
• 4.4.1 沖出煤量及擴(kuò)孔效應(yīng)考察54-56
• 4.4.2 抽采效果考察56-57
• 4.4.3 區(qū)域效果檢驗(yàn)57-58
• 4.4.4 區(qū)域措施后石門揭煤突出危險性研究58-60
• 4.5 固化區(qū)厚度確定60-63
• 4.5.1 綜合消突技術(shù)揭煤前應(yīng)力對比分析62-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 5 結(jié)論與展望64-66
• 5.1 結(jié)論64-65
• 5.2 展望65
• 5.3 創(chuàng)新點(diǎn)65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 作者簡歷70-72
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集72

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