發(fā)布時間：2017-05-26 06:05

  本文關鍵詞：11515工作面下保護層開采卸壓瓦斯抽采技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對我國瓦斯災害事故后果的嚴重性,在有煤與瓦斯突出的礦井中若符合保護層開采條件均采用保護層開采技術方法,保護層開采作為區(qū)域性防突措施越來越受到人們重視。針對這種現(xiàn)狀,本文采用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場工程實踐等研究手段,較為全面的研究了下保護層開采條件下覆巖的運移和裂隙分布、瓦斯在煤巖層中的滲流以及卸壓瓦斯抽采技術方法等內(nèi)容。 論文通過對采動覆巖的移動和裂隙分布規(guī)律以及瓦斯?jié)B流特性的研究,分析了煤層開采后巖層移動的橫“三區(qū)”、豎“三帶”理論、采動裂隙分布的“O”形圈理論以及瓦斯在煤層中的流動及賦存特征,得出影響瓦斯?jié)B流的三個基本參數(shù)。以潘一礦11515工作面為研究對象,分析了其傾向和走向保護范圍,針對煤層具體位置和開采情況,提出卸壓瓦斯抽采技術方法。 采用數(shù)值模擬的計算方法,獲得了傾角為15°保護煤層開采條件下的覆巖運移及應力場特征、各煤層膨脹變形特征以及煤層卸壓范圍。老頂垮落后,采場中部垂直應力呈多個“V”型疊加分布,水平應力呈多個倒“V”型疊加分布；被保護煤層6-1煤最大膨脹變形量達25‰。走向切眼位置卸壓保護角53°,工作面位置卸壓保護角57°,采動裂隙帶高度達到29.8m。沿傾斜方向左右側位置卸壓角分別為77°、79°,采動裂隙帶高度達到32m。 根據(jù)以上研究成果,通過對11515工作面具體開采工程實踐,提出了被保護層卸壓瓦斯抽采技術方法,主要有煤層群高抽巷暗立鉆井抽采方法、沿上下風巷打上下穿層鉆孔抽采方法以及“Y”型通風尾行埋管抽采方法�，F(xiàn)場考察結果表明：工作面上方,6-1煤層膨脹變形率最大,達到22.3‰,離5-2煤層距離最遠的8煤,煤層膨脹變形率達到14.2‰；被保護層最大原始瓦斯含量由9.68m3/t降為3.2m3/t,原始瓦斯壓力由4.5Mpa降為0.48Mpa；6-2煤,7-1煤和8煤煤層瓦斯抽采率均達到62.5%,5-1煤層瓦斯抽采率可達82.6%。通過保護層開采,實現(xiàn)了被保護層采煤工作的安全快速掘進和高產(chǎn)高效開采。
【關鍵詞】：保護層開采 瓦斯抽采 覆巖運移 裂隙分布 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• Contents11-14
• 1 緒論14-24
• 1.1 研究背景和意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 覆巖移動規(guī)律研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 覆巖裂隙分布及卸壓瓦斯?jié)B流規(guī)律研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 保護層開采作用機理研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.4 保護層開采保護范圍研究現(xiàn)狀19-20
• 1.2.5 卸壓瓦斯抽采技術方法研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容及技術路線21-24
• 1.3.1 研究的主要內(nèi)容21
• 1.3.2 技術路線21-24
• 2 下保護層開采覆巖移動和裂隙分布規(guī)律研究24-34
• 2.1 采動覆巖移動規(guī)律研究24-27
• 2.1.1 采動覆巖應力分布特征24-25
• 2.1.2 采動覆巖移動和破壞分帶特征25-26
• 2.1.3 “三帶”高度的計算26-27
• 2.2 采動覆巖裂隙動態(tài)分布規(guī)律研究27-28
• 2.3 下保護層開采卸壓保護范圍研究28-32
• 2.3.1 有效保護層間距28-31
• 2.3.2 傾向保護范圍31
• 2.3.3 走向保護范圍31-32
• 2.4 本章小結32-34
• 3 煤層瓦斯?jié)B流特性與卸壓瓦斯抽采技術研究34-42
• 3.1 煤層瓦斯賦存與瓦斯?jié)B流特性34-37
• 3.1.1 煤的孔隙特征與裂隙性34
• 3.1.2 煤層瓦斯賦存狀態(tài)34-35
• 3.1.3 煤層瓦斯?jié)B流規(guī)律35-36
• 3.1.4 瓦斯?jié)B流基本參數(shù)36-37
• 3.2 下保護層開采卸壓瓦斯抽采技術研究37-40
• 3.2.1 卸壓瓦斯抽采技術方法的選擇37-38
• 3.2.2 卸壓瓦斯抽采技術方法38-40
• 3.3 本章小結40-42
• 4 下保護層開采覆巖移動變形規(guī)律數(shù)值模擬研究42-62
• 4.1 數(shù)值模擬軟件簡介42
• 4.2 數(shù)值模型的建立42-45
• 4.2.1 模型設計原則42
• 4.2.2 模型基本參數(shù)42-44
• 4.2.3 模型尺寸及邊界條件44-45
• 4.3 數(shù)值模擬結果分析45-60
• 4.3.1 覆巖運移規(guī)律45-48
• 4.3.2 覆巖應力場特征48-54
• 4.3.3 各煤層膨脹變形特征54-58
• 4.3.4 卸壓范圍58-60
• 4.4 本章小結60-62
• 5 保護層開采卸壓瓦斯抽采工程應用實踐62-80
• 5.1 試驗區(qū)礦井及工作面概況62-63
• 5.2 保護層開采卸壓瓦斯抽采技術方案63-71
• 5.2.1 工作面瓦斯涌出量計算63-65
• 5.2.2 工作面瓦斯來源分析65
• 5.2.3 工作面瓦斯治理技術方案65-71
• 5.3 卸壓瓦斯抽采效果及效果考察與分析71-78
• 5.3.1 瓦斯抽采濃度和抽采率71-73
• 5.3.2 殘余瓦斯含量和殘余瓦斯壓力73-74
• 5.3.3 走向和傾向卸壓角74-75
• 5.3.4 被保護層煤層變形75-78
• 5.4 本章小結78-80
• 6 結論與展望80-82
• 6.1 結論80
• 6.2 展望80-82
• 參考文獻82-86
• 致謝86-88
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果88

【參考文獻】

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本文編號：395877