從采礦的角度認(rèn)識(shí)瓦斯問題，基于關(guān)鍵層理論將采礦過程中的應(yīng)力場(chǎng)、裂隙場(chǎng)和瓦斯場(chǎng)規(guī)律相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“煤與瓦斯共采”是采礦學(xué)科研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)高瓦斯、低滲透性煤層群的賦存條件，綜合運(yùn)用理論分析、相似模擬、數(shù)值模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等研究手段，系統(tǒng)研究了下保護(hù)層開采充分卸壓高度、不同應(yīng)力狀態(tài)煤巖滲透特性、超遠(yuǎn)距離上被保護(hù)層采動(dòng)應(yīng)力、裂隙演化和瓦斯?jié)B流的規(guī)律，提出了超遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采卸壓保護(hù)范圍參數(shù)等，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了卸壓效果檢驗(yàn)。該研究成果豐富了下保護(hù)層開采理論，為平頂山礦區(qū)及相似地質(zhì)條件下的超遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采保護(hù)范圍確定和卸壓瓦斯抽采提供了理論依據(jù)。本論文的主要研究成果有： ⑴以膨脹變形超過3‰作為煤層充分卸壓臨界值，理論分析并得到下保護(hù)層開采最大充分卸壓高度的計(jì)算方法，以及關(guān)鍵層位置與煤層采高分別是影響下保護(hù)層開采最大膨脹變形和卸壓角最主要因素的結(jié)論。 ⑵含瓦斯煤樣的滲透率試驗(yàn)表明，煤樣滲透率與破裂過程關(guān)系密切卻滯后于破裂過程。模擬靜水壓力小于20MPa的下保護(hù)層開采等條件，當(dāng)垂直應(yīng)力達(dá)到30MPa左右時(shí)卸載，煤樣滲透率最大只提高36%，研究表明煤層卸壓與裂隙演化是影響瓦斯流動(dòng)的重要因素。...

【文章頁數(shù)】：183 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-2中國(guó)煤層瓦斯含量與煤礦瓦斯區(qū)劃[2]

河南理工大學(xué)博士學(xué)位論文潔、高效的能源。煤層氣的發(fā)熱量可達(dá)33.5~36.8MJ/m3，每方相當(dāng)于熱量。據(jù)煤層氣資源評(píng)價(jià)，中國(guó)埋深2000m以淺煤層氣地質(zhì)資源量主要分布在華北和西北地區(qū)，中國(guó)煤層瓦斯含量與煤礦瓦斯區(qū)劃見重點(diǎn)煤礦的統(tǒng)計(jì)，噸煤瓦斯含量平均為8m3左右，推算....

圖1-6按瓦斯卸壓運(yùn)移與抽采劃分的“三帶”Fig.1-6“Threezones”dividedbygasstressrelief,migrationandextraction

圖1-6按瓦斯卸壓運(yùn)移與抽采劃分的“三帶”g.1-6“Threezones”dividedbygasstressrelief,migrationandextrac隙演化的模擬和觀測(cè)是覆巖破壞理論的基礎(chǔ)，保護(hù)層開采覆巖運(yùn)動(dòng)過程非常復(fù)雜的時(shí)空關(guān)系，就必須從改進(jìn)....

圖1-7技術(shù)路線

16圖1-7技術(shù)路線Fig.1-7Flowchartofresearch

圖2-1共3層硬巖層時(shí)關(guān)鍵層判別流程圖

kk1ll+<(k=1,2,…,n-1)（2-8）2)若第k層硬巖層破斷距l(xiāng)k大于其上方第k+1層硬巖層破斷距,則將第k+1層硬巖承受的載荷加到第k層硬巖層上，重新計(jì)算第k層硬巖層的破斷距。若重新計(jì)算的第層硬巖層的破斷距小于第k+1層硬巖層....

本文編號(hào)：3977830