煤與瓦斯突出是制約我國深部礦井安全高效生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一,突出煤層回采工作面往往具有卸壓帶短、煤層干燥等特征。為消除煤層突出危險(xiǎn)性,增加卸壓帶長度,提出了“爆破+注水”一體化的防突方法。針對爆破孔內(nèi)炸藥存在拒爆的安全隱患、和爆破孔內(nèi)不能繼續(xù)注水的難題,開發(fā)了“爆破-注水”一體化成套封孔技術(shù)和裝備,實(shí)現(xiàn)了同一鉆孔內(nèi)裝藥、水封爆破、煤層注水的一體化安全高效作業(yè)。在本文中,筆者首先借助數(shù)值模擬的手段,研究了采動應(yīng)力場作用下,松動爆破的卸壓消突的機(jī)理,優(yōu)化了爆注一體化工藝的施工布置;其次通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),研究了水分侵入后,煤體瓦斯吸附解吸特性,闡述了煤層注水的消突機(jī)理;最后通過現(xiàn)場試驗(yàn),再次驗(yàn)證了爆注一體化技術(shù)的消突效果。主要的研究結(jié)論如下:(1)通過FLAC3D數(shù)值模擬軟件研究發(fā)現(xiàn),松動爆破后采面的彈性應(yīng)變能釋放,形成一塊安全區(qū),有效阻礙深部應(yīng)變能的釋放。其次,彈性應(yīng)變能峰值轉(zhuǎn)向深部轉(zhuǎn)移,降低了回采擾動觸發(fā)突出事故的機(jī)率。同時(shí),在爆破的有效區(qū)域內(nèi),三向滲透率均有明顯提高。這不僅有利于采場深部的瓦斯涌向工作面,還為后續(xù)的煤層注水作業(yè)奠定了基礎(chǔ)。(2)通過自建的實(shí)驗(yàn)平臺,研究了水分侵入煤體后瓦斯的...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的主要問題
    1.4 研究思路及主要內(nèi)容
    1.5 主要進(jìn)展
2 爆注一體化技術(shù)及消突機(jī)理
    2.1 采面煤與瓦斯突出機(jī)理
    2.2 爆注一體化技術(shù)
    2.3 本章小結(jié)
3 采面松動爆破工藝參數(shù)優(yōu)化研究
    3.1 研究方法
    3.2 模型計(jì)算結(jié)果分析
    3.3 松動爆破消突綜合分析
    3.4 本章小結(jié)
4 煤層注水對瓦斯解吸的影響機(jī)制研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)平臺及方法介紹
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.3 水分對瓦斯放散特性的作用機(jī)理
    4.4 煤層注水抑制瓦斯膨脹能分析
    4.5 本章小結(jié)
5 爆注一體化技術(shù)及工程試驗(yàn)研究
    5.1 試驗(yàn)現(xiàn)場概況
    5.2 爆注一體化工藝施工參數(shù)確定
    5.3 效果考察
    5.4 爆注一體化技術(shù)優(yōu)勢
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3765594