本文針對我國高瓦斯突出礦井采空區(qū)瓦斯涌出量大、易造成瓦斯事故的特點，系統(tǒng)地對試驗礦井突出煤層頂分層回采工作面高位鉆場抽放采空區(qū)瓦斯進行了研究，運用數(shù)值分析軟件對試驗工作面采空區(qū)上覆巖層的移動破壞規(guī)律和瓦斯分布范圍進行了模擬，結(jié)合理論分析等對高位鉆場的各種參數(shù)進行了優(yōu)化，提高了高位鉆場的瓦斯抽采率，實現(xiàn)了試驗采區(qū)的安全高效開采。 本文由理論分析、經(jīng)驗公式計算、數(shù)值模擬、現(xiàn)場考察以及應(yīng)用效果考察五個部分組成。首先，根據(jù)前人研究成果對采空區(qū)上覆巖層的變形破壞規(guī)律和分區(qū)分帶情況進行了理論分析；其次，采用經(jīng)驗公式根據(jù)現(xiàn)場情況對試驗工作面采空區(qū)上覆巖層的冒落帶和裂隙帶高度范圍進行了計算；第三，運用RFPA2D數(shù)值分析軟件對試驗工作面采空區(qū)上覆巖層的“三帶”高度范圍和瓦斯分布范圍進行了模擬；第四，根據(jù)經(jīng)驗公式計算結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果結(jié)合理論分析布置試驗鉆場，并對試驗鉆場的抽采效果進行現(xiàn)場考察，分析了鉆場距工作面距離、鉆孔終孔距煤層頂板高度、鉆孔終孔距回風(fēng)巷平距等因素對抽采效果的影響，確定了合理的高位鉆場位置和鉆場間距以及鉆孔的合理封孔深度，對高位鉆場和鉆場內(nèi)抽放鉆孔的各種參數(shù)進行了優(yōu)化；第五，根據(jù)優(yōu)化...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

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致謝
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外采空區(qū)瓦斯治理研究現(xiàn)狀及抽放方法
        1.2.1 采空區(qū)瓦斯治理國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 采空區(qū)瓦斯治理國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 采空區(qū)瓦斯抽放方法
        1.2.4 數(shù)值模擬分析研究現(xiàn)狀
    1.3 采空區(qū)瓦斯抽放基本原理及意義
    1.4 采空區(qū)瓦斯治理發(fā)展趨勢及存在問題
    1.5 問題的提出
    1.6 本文主要研究內(nèi)容和研究路線
        1.6.1 主要研究內(nèi)容
        1.6.2 本文研究特色
        1.6.3 主要研究技術(shù)路線
2 試驗區(qū)概況
    2.1 試驗礦井概況
        2.1.1 煤層特征
        2.1.2 礦井開拓、開采與通風(fēng)方式
    2.2 試驗礦井瓦斯?fàn)顩r
        2.2.1 地勘鉆孔瓦斯?fàn)顩r
        2.2.2 生產(chǎn)掘進期間礦井瓦斯?fàn)顩r
    2.3 試驗工作面概況
        2.3.1 工作面位置及四鄰關(guān)系
        2.3.2 工作面地質(zhì)條件
    2.4 本章小結(jié)
3 試驗工作面采空區(qū)上覆巖層“三帶”初步劃分
    3.1 采空區(qū)上覆巖層“三帶”介紹
        3.1.1 采空區(qū)垂直方向上“三帶”概述
        3.1.2 采空區(qū)上覆巖層水平方向上的分區(qū)
    3.2 經(jīng)驗公式法計算采空區(qū)“三帶”高度
    3.3 數(shù)值模擬試驗工作面采空區(qū)“三帶”高度
        3.3.1 RFPA^2D軟件簡介
        3.3.2 RFPA^2D軟件基本原理及應(yīng)用范圍
        3.3.3 RFPA^2D分析程序流程圖
        3.3.4 試驗工作面 RFPA^2D數(shù)值模擬
    3.4 本章小結(jié)
4 采空區(qū)瓦斯分布規(guī)律
    4.1 采空區(qū)瓦斯來源及涌出量分析
    4.2 采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植己瓦\移規(guī)律
        4.2.1 采空區(qū)瓦斯?jié)舛仍谕七M方向的分布概述
        4.2.2 采空區(qū)瓦斯?jié)舛仍趦A向方向的分布概述
        4.2.3 采空區(qū)瓦斯的運移規(guī)律
    4.3 上隅角瓦斯積聚的原因分析
    4.4 采空區(qū)瓦斯分布數(shù)值模擬
        4.4.1 試驗工作面采空區(qū)瓦斯分布規(guī)律數(shù)值模擬
        4.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 試驗鉆場抽放效果考察及影響因素分析
    5.1 試驗工作面高位鉆場鉆孔布置及施工參數(shù)
    5.2 現(xiàn)場測定方法及瓦斯抽放量計算
    5.3 高位鉆場鉆孔抽放效果現(xiàn)場考察
    5.4 本章小結(jié)
6 高位鉆場及鉆孔布置參數(shù)的優(yōu)化和確定
    6.1 高位鉆場布置參數(shù)的確定
        6.1.1 鉆場合理間距
        6.1.2 試驗工作面高位鉆場布置參數(shù)
    6.2 高位鉆場抽放鉆孔的合理布孔參數(shù)
        6.2.1 抽放鉆孔布置層位
        6.2.2 抽放鉆孔有效高度計算
        6.2.3 鉆場內(nèi)合理抽放鉆孔數(shù)量
        6.2.4 抽放鉆孔的合理封孔深度
        6.2.5 抽放鉆孔有效利用率及有效長度
    6.3 試驗工作面高位鉆場及抽放鉆孔參數(shù)優(yōu)化
    6.4 抽放效果跟蹤考察
    6.5 本章小結(jié)
7 主要研究結(jié)論與展望
    7.1 研究結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3771852