發(fā)布時間：2017-05-26 10:03

  本文關鍵詞：大采高綜放工作面瓦斯治理技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦井瓦斯(煤層氣)是造成礦井事故的最重要因素,我國礦井開采過程中瓦斯事故頻發(fā),然而瓦斯卻是重要的清潔能源。近些年來我國國民經(jīng)濟持續(xù)高速增長對能源需求不斷增加,煤炭資源是我國能源結構中的主體能源,所以煤炭工業(yè)近些年來持續(xù)高速發(fā)展,開采條件也日益的復雜。隨著開采強度加大和開采深度增加,礦井瓦斯事故發(fā)生的頻率不斷的增加,給礦井的安全生產(chǎn)和煤礦井下工人的生命安全造成了嚴重的威脅。40201工作面是彬長集團小莊煤礦首個大采高綜放工作面,主采的4#煤層是低滲透性高瓦斯煤層,研究高瓦斯低滲透性特厚煤層工作面瓦斯綜合治理是事關礦井總體生產(chǎn)安全的重大研究課題,對類似開采條件下的礦井有著非常重要的指導和借鑒的作用。對于開采厚煤層的綜合放頂煤工作面的瓦斯治理進行研究具有重要的意義,大采高綜放工作面瓦斯治理技術研究是在礦井生產(chǎn)過程中針對開采煤層工作面采高大、產(chǎn)量高、瓦斯涌出量大及工作面推進速度快的條件下確立的技術攻關項目,本文積極探索礦井瓦斯災害研究的新技術、新方法,綜合理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場實測,確定瓦斯治理措施,確保礦井安全高效生產(chǎn)。本論文是在前人瓦斯運移規(guī)律及瓦斯治理大量研究基礎之上,依據(jù)采礦學、礦壓理論、瓦斯動力學、煤礦瓦斯及其防治理論,采用大量計算機數(shù)值模擬仿真技術(FLAC3D、FLUENT、COMSOL)以及現(xiàn)場工業(yè)試驗方法,研究回采工作面瓦斯運移規(guī)律和瓦斯抽采技術等,完成了從調(diào)研、瓦斯參數(shù)測定、瓦斯運移涌出規(guī)律分析及歸納、抽采技術方案設計及效果考察等工作,為40201大采高工作面安全生產(chǎn)提供了科學的理論和實踐經(jīng)驗。本文主要研究了大采高工作面快速推進對煤巖的時空破壞規(guī)律及瓦斯在工作面開采過程中的運移和積聚規(guī)律,利用瓦斯在煤巖體運移規(guī)律合理布置瓦斯抽采參數(shù)大量抽出高濃度瓦斯解決煤礦生產(chǎn)過程中的瓦斯危害,對保證礦井安全高效開采意義重大。
【關鍵詞】：大采高 高瓦斯 低滲透性 數(shù)值模擬 瓦斯抽采
【學位授予單位】：河北工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD712.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 瓦斯抽放的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 論文研內(nèi)容、目標及關鍵技術13-14
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容13
• 1.3.2 研究目標13
• 1.3.3 關鍵技術13-14
• 1.4 和技術路線14
• 1.5 本章小結14-15
• 第2章 煤層瓦斯運移、變形流固耦合理論分析15-22
• 2.1 瓦斯在開采煤層中的流動方程15-20
• 2.1.1 瓦斯連續(xù)的流動方程15-17
• 2.1.2 瓦斯在煤層中的流動耦合應力場方程17-20
• 2.2 在定解條件下的煤層瓦斯運動20-21
• 2.3 本章小結21-22
• 第3章 開采面涌出瓦斯量的預測和涌出的瓦斯規(guī)律研究22-37
• 3.1 預測開采面涌出的瓦斯量22-26
• 3.1.1 開采面煤層瓦斯的基本參數(shù)22-23
• 3.1.2 預測方法的確定及預測參數(shù)取值23
• 3.1.3 開采面不同區(qū)域瓦斯涌出源分析23-26
• 3.2 開采面涌出瓦斯的特征與規(guī)律分析26-33
• 3.2.1 開采初期瓦斯涌出量統(tǒng)計26-28
• 3.2.2 采煤面時間上和空間上瓦斯涌出的規(guī)律28-29
• 3.2.3 40201工作面瓦斯涌出量統(tǒng)計29-30
• 3.2.4 工作面日推進度、產(chǎn)量與瓦斯涌出量關系30-31
• 3.2.5 煤壁瓦斯涌出規(guī)律31-33
• 3.3 采煤面瓦斯抽采的可行性論證及提出瓦斯治理方案33-36
• 3.3.1 瓦斯抽采的必要性33-34
• 3.3.2 工作面瓦斯抽采的可行性34-35
• 3.3.4 40201工作面瓦斯綜合治理方案35-36
• 3.4 本章小結36-37
• 第4章 工作面滲透率變化及瓦斯運移規(guī)律數(shù)值模擬研究37-46
• 4.1 40201工作面采場圍巖運動模擬37-42
• 4.1.1 計算機模型建立37-38
• 4.1.2 數(shù)值模擬分析38-42
• 4.2 合理斜壓抽采范圍劃分42-44
• 4.3 工作面開采瓦斯運移規(guī)律分析44-45
• 4.4 數(shù)值模擬抽采上隅角處瓦斯45
• 4.5 本章小結45-46
• 第5章 40201工作面采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律數(shù)值模擬46-52
• 5.1 40201工作面采空區(qū)三維模型的建立及網(wǎng)格劃分46
• 5.2 40201工作面采空高抽巷抽采數(shù)值模擬分析46-49
• 5.3 影響采空區(qū)瓦斯抽采流量的分析49-51
• 5.4 本章小結51-52
• 第6章 40201工作面本煤層預抽優(yōu)化數(shù)值模擬研究52-56
• 6.1 模擬方案52-53
• 6.1.1 定解條件52
• 6.1.2 模擬方案52-53
• 6.2 數(shù)值模擬分析53-55
• 6.2.1 不同傾向鉆孔間距抽采瓦斯壓力變化53-54
• 6.2.2 不同鉆孔間距抽采鉆孔失效判斷54-55
• 6.3 本章小結55-56
• 第7章 40201工作面瓦斯治理技術及抽采評價56-66
• 7.1 40201工作面瓦斯綜合治理技術研究56-61
• 7.1.1 掘進瓦斯預抽56-57
• 7.1.2 預抽開采煤層瓦斯57-58
• 7.1.3 回采工作面上隅角抽采采空區(qū)瓦斯58-59
• 7.1.4 高抽巷抽放采空區(qū)瓦斯抽放59-60
• 7.1.5 高位鉆孔抽采圍巖瓦斯60-61
• 7.2 開采工作面瓦斯抽放工藝的要求61-63
• 7.3 40201開采面瓦斯抽采效果63-65
• 7.4 本章小結65-66
• 第8章 結論、建議及展望66-68
• 8.1 主要結論66
• 8.2 主要建議66-67
• 8.3 展望67-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72-73
• 作者簡介及攻讀期成果73-74

【參考文獻】

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本文編號：396440