隨著煤礦井下開采強度與開采深度的日益增加,工作面瓦斯涌出量也越來越多,這其中很大一部分來自于采空區(qū),因此,加強治理采空區(qū)內(nèi)瓦斯是保障綜放面安全回采的首要工作。本文以桃園礦II8221工作面為試驗對象,面對該工作面采空區(qū)內(nèi)的高濃度瓦斯,提出采用高位定向長鉆孔這一高效的成孔技術(shù)方法對其進行抽采治理。同時,本文還系統(tǒng)地研究了采空區(qū)內(nèi)瓦斯涌出及其運移的規(guī)律。并根據(jù)分源預測法計算得出:采空區(qū)內(nèi)瓦斯涌出量占工作面總瓦斯涌出量的60.5%,而落煤與煤壁瓦斯量僅占39.5%。最后通過分析采空區(qū)瓦斯的運移規(guī)律,揭示出了上隅角瓦斯?jié)舛瘸薜脑?為定向長鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯提供了理論依據(jù)。高位定向長鉆孔成功降低采空區(qū)瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)鍵在于鉆孔終孔層位的合理設計,本文利用UDEC數(shù)值模擬軟件對II8221工作面上覆巖層開采過程中的巖層運動進行數(shù)值模擬研究,根據(jù)模擬結(jié)果,再配合經(jīng)驗公式檢驗,得出冒落帶高度為0⁸m,裂隙帶高度為8²8m。為風巷鉆場內(nèi)各鉆孔終孔層位的布置提供了科學性的指導。最后,通過對實際工作面的現(xiàn)場考察和對高位定向長鉆孔成孔技術(shù)方法的掌握,設計出了一套符合...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外瓦斯抽采技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)瓦斯抽采技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 高位定向長鉆孔發(fā)展及應用
    1.3 采空區(qū)瓦斯抽采的基本原理和意義
    1.4 采空區(qū)瓦斯抽采方法
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 本文研究的主要內(nèi)容
        1.5.2 本文研究的技術(shù)路線
2 礦井概況
    2.1 礦井位置、交通及生產(chǎn)狀況
        2.1.1 礦井位置
        2.1.2 礦井交通
        2.1.3 礦井建設與生產(chǎn)情況
    2.2 礦區(qū)地質(zhì)概況
        2.2.1 礦井內(nèi)部構(gòu)造
        2.2.2 礦區(qū)含煤地層
    2.3 礦井瓦斯賦存影響因素
    2.4 Ⅱ8221工作面概述
        2.4.1 工作面基本情況
        2.4.2 工作面地質(zhì)概況
        2.4.3 工作面煤層瓦斯狀況
    2.5 本章小結(jié)
3 采空區(qū)瓦斯流動規(guī)律研究
    3.1 采空區(qū)內(nèi)多孔介質(zhì)性質(zhì)
        3.1.1 多孔介質(zhì)理論及特性
        3.1.2 瓦斯在多孔介質(zhì)中的流動方程
    3.2 采空區(qū)瓦斯涌出特征
    3.3 制約采空區(qū)瓦斯涌出影響因素
        3.3.1 自然賦存條件影響
        3.3.2 開采技術(shù)影響
    3.4 工作面采空區(qū)瓦斯涌出量測算
    3.5 采空區(qū)內(nèi)瓦斯運移規(guī)律分析
        3.5.1 開采層瓦斯運移規(guī)律分析
        3.5.2 鄰近層涌出瓦斯運移規(guī)律分析
    3.6 本章小結(jié)
4 采空區(qū)上覆巖層“三帶”研究
    4.1 覆巖裂隙變化特征研究
        4.1.1 覆巖裂隙的構(gòu)成與種類
        4.1.2 覆巖裂隙“O”形圈的形成
    4.2 采空區(qū)“三帶”劃分
        4.2.1 垂直方向的“三帶”劃分
        4.2.2 推進方向上的“三區(qū)”劃分
    4.3 采空區(qū)上覆巖層“三帶”高度計算
    4.4 工作面采空區(qū)三帶的數(shù)值模擬
        4.4.1 UDEC軟件簡介
        4.4.2 數(shù)值模型的建立
        4.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 高位定向長鉆孔技術(shù)在Ⅱ8221工作面中的應用
    5.1 瓦斯抽采高位定向長鉆孔技術(shù)
        5.1.1 高位定向長鉆孔的優(yōu)勢
        5.1.2 高位定向長鉆孔鉆進難點
    5.2 高位定向長鉆孔施工技術(shù)
        5.2.1 鉆孔層位設計原則
        5.2.2 鉆孔軌跡控制技術(shù)
        5.2.3 鉆孔開分支技術(shù)
    5.3 Ⅱ8221工作面高位定向長鉆孔現(xiàn)場試驗
        5.3.1 現(xiàn)場施工設計
        5.3.2 現(xiàn)場主要施工裝備
        5.3.3 現(xiàn)場各鉆孔鉆進情況
    5.4 Ⅱ8221工作面高位定向長鉆孔瓦斯抽采效果分析
        5.4.1 頂板高位定向長鉆孔瓦斯抽采效果分析
        5.4.2 高位鉆場抽采瓦斯量統(tǒng)計
        5.4.3 回風巷瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間發(fā)表論文情況



本文編號：3875275