瓦斯災害治理一直是煤礦安全工作的重點，而瓦斯抽采是煤礦瓦斯災害治理的主要技術措施之一。近年來，我國瓦斯抽采量每年逐步上升，僅次于美國，但是，我國煤礦瓦斯災害治理形勢比較嚴峻，相比瓦斯災害治理對瓦斯抽采的要求，總體上，我國煤礦瓦斯抽采率普遍偏低，其中，抽采系統(tǒng)不匹配的問題是制約瓦斯抽采率提升的主要因素之一。本文針對河南煤化焦煤集團九里山煤礦抽采系統(tǒng)不匹配的問題，采用理論研究、數(shù)值模擬與現(xiàn)場考察相結合的方式，著重考察了不同鉆孔直徑對預抽瓦斯效果的影響，研究預抽瓦斯效果與鉆孔直徑的定量關系，探討合理的預抽瓦斯鉆孔直徑，為抽采系統(tǒng)的優(yōu)化提供科學依據(jù)。 首先研究了瓦斯在煤體中的賦存狀態(tài)、吸附理論及流動的規(guī)律，分析了煤對瓦斯吸附的主要影響因素及瓦斯在煤體中流動的主要影響因素，在理論研究的基礎上，通過構建瓦斯運移方程，結合實驗地點的物理參數(shù)，利用COMSOL軟件模擬出了不同鉆孔直徑條件下鉆孔周圍瓦斯壓力場的變化情況。結果表明：隨著抽采時間的增加，煤層瓦斯壓力降低的幅度越來越小，并且抽采時間越長，不同鉆孔直徑周圍煤層瓦斯壓力降低幅度的差異性越�。浑S鉆孔直徑的增大，鉆孔周圍瓦斯壓力減小的范圍也越大，鉆孔...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 研究的目的和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鉆孔周圍煤體瓦斯分布規(guī)律研究
        1.2.2 鉆孔孔徑對瓦斯抽采效果影響研究
    1.3 存在問題及研究內容
        1.3.1 存在問題
        1.3.2 研究內容及技術路線
    1.4 研究特色
    1.5 本章小結
2 煤體瓦斯流動理論
    2.1 煤層瓦斯的賦存狀態(tài)及吸附理論
        2.1.1 瓦斯在煤中的賦存狀態(tài)
        2.1.2 吸附理論
        2.1.3 影響煤對瓦斯吸附的主要因素
    2.2 煤層瓦斯流動規(guī)律
        2.2.1 煤層中瓦斯的流動規(guī)律
        2.2.2 影響瓦斯流動的主要因素
    2.3 鉆孔周圍煤體瓦斯的流動規(guī)律
    2.4 本章小結
3 鉆孔周圍煤層瓦斯運移的數(shù)值模擬
    3.1 數(shù)學模型建立
        3.1.1 基本假設
        3.1.2 煤層瓦斯流動數(shù)學模型
    3.2 數(shù)值模擬過程
        3.2.1 軟件介紹
        3.2.2 數(shù)值模型及邊界條件
    3.3 模擬結果及分析
    3.4 鉆孔直徑與瓦斯抽采效果的關系研究
        3.4.1 鉆孔直徑與抽采效果關系的確定
        3.4.2 合理抽采鉆孔直徑探討
    3.5 本章小結
4 鉆孔直徑與瓦斯抽采效果關系的現(xiàn)場測試
    4.1 礦井概況
    4.2 實驗地點概況
    4.3 有效抽采半徑的現(xiàn)場測試
        4.3.1 測試原理
        4.3.2 測試方法
        4.3.3 測試結果
    4.4 不同直徑鉆孔的瓦斯抽采效果現(xiàn)場測試
        4.4.1 測試方法
        4.4.2 測試結果
    4.5 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3763132