本文關鍵詞：急傾斜厚煤層瓦斯涌出量預測及突出危險性研究

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【摘要】：煤炭作為中國主要的能源之一,在國民經(jīng)濟以及人民的生活中起到了不可替代的作用。中國是世界上主要的煤炭生產(chǎn)和消費國,隨著礦井開采開采范圍的擴大,煤炭資源開采的瓦斯地質(zhì)條件越來越復雜,煤層瓦斯已成為制約礦井安全高效生產(chǎn)的關鍵因素,瓦斯治理是高瓦斯礦區(qū)實現(xiàn)安全高效開采的前提和基礎,而瓦斯抽采和通風控制則是目前我國高瓦斯礦井消除瓦斯災害較為經(jīng)濟可選的方法與技術手段。瓦斯涌出和瓦斯突出目前已是煤礦礦的重大災害和安全隱患之一。為了在防治突出中避免盲目性,作到有效、可靠和有預見性,需要對采掘工作面的突出危險性進行預測,然后提出有針對性的防治措施,這就要求對煤層的瓦斯賦存情況有一個全面的了解。 地質(zhì)構(gòu)造對瓦斯賦存具有一定的影響。文章從斷層和褶皺構(gòu)造、頂?shù)装鍘r性和上覆基巖的厚度、水文地質(zhì)條件、煤層厚度以及煤變質(zhì)程度5個方面進行大黃山豫新煤業(yè)礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究,其礦井地質(zhì)規(guī)律單一,頂板巖性主要以灰-深灰色粉砂巖為主,裂隙不發(fā)育,地層呈厚層狀,煤層厚度為19.67～56.07m,平均25.12m為特厚煤層。為瓦斯賦存提供了良好的賦存條件。本文對貯存及運移規(guī)律進行了研究,并利用單元法對礦井綜采工作面的瓦斯涌出進行了預測。+735綜放工作面在生產(chǎn)過程中絕對瓦斯涌出量為13.96m3/min,此時采空區(qū)向采面涌出瓦斯為8.56m3/min,煤壁平均涌出瓦斯為5.4m3/min,采空區(qū)的瓦斯涌出為工作面主要瓦斯來源。文章之后通過對礦井歷史資料的借鑒,通過數(shù)學方法和結(jié)合實際測量的方法對中大槽煤層進行瓦斯涌出量預測瓦斯涌出量為25m3/t左右,與其礦井鑒定礦井相對瓦斯涌出量為23.95m3/t,預測結(jié)果準確率大于85%,預測結(jié)果基本可靠。 礦井突出事故,具有突然性和破壞性大的特點。本文利用綜合指標法——煤層瓦斯壓力(P)、瓦斯放散初速度指標(Ap)、煤的堅固性系數(shù)(f)和煤的破壞類型對新疆大黃山豫新煤業(yè)中大槽和八尺槽煤層的突出危險性進行了預測。
【關鍵詞】：瓦斯涌出量 綜采工作面 煤與瓦斯突出 單元測量法
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.5;TD713
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和存在的問題12-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容和技術路線13-15
• 第二章 瓦斯賦存及流動規(guī)律15-29
• 2.1 瓦斯的賦存與含量15-17
• 2.1.1 煤層瓦斯的賦存狀態(tài)15-16
• 2.1.2 煤層瓦斯含量16-17
• 2.2 煤的孔隙特性17-19
• 2.3 煤層瓦斯流動理論19-24
• 2.3.1 瓦斯流動場19-22
• 2.3.2 瓦斯在煤巖中的流動22-23
• 2.3.3 煤層瓦斯流動參數(shù)23-24
• 2.4 滲流控制方程24-29
• 2.4.1 質(zhì)量守恒方程24-25
• 2.4.2 動量守恒方程25-27
• 2.4.3 能量守恒方程27-29
• 第三章 地質(zhì)構(gòu)造對瓦斯賦存的影響29-39
• 3.1 新疆大黃山豫新煤業(yè)礦井概況29-34
• 3.1.1 大黃山豫新煤業(yè)基本情況29-30
• 3.1.2 煤層及煤質(zhì)30-31
• 3.1.3 礦井開采工藝31-33
• 3.1.4 +735綜放面現(xiàn)有通風及瓦斯管理33-34
• 3.2 礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究34-39
• 3.2.1 斷層、褶皺構(gòu)造對瓦斯賦存的影響34-36
• 3.2.2 頂?shù)装鍘r性和上覆基巖厚度對瓦斯賦存的影響36-37
• 2.2.3 水文地質(zhì)對瓦斯賦存的影響37-38
• 2.2.4 煤層厚度對瓦斯賦存的影響38
• 3.2.5 煤變質(zhì)程度對瓦斯賦存的影響38-39
• 第四章 中大槽煤層瓦斯吸附能力研究39-49
• 4.1 煤樣瓦斯吸附實驗目的39
• 4.2 煤樣瓦斯吸附實驗的內(nèi)容及方法39-42
• 4.2.1 煤樣與實驗設備及裝置39-40
• 4.2.2 煤樣瓦斯吸附實驗步驟及要求40-42
• 4.3 實驗結(jié)果及分析42-49
• 第五章 急傾斜厚煤層斜切綜放面瓦斯涌出量預測49-77
• 5.1 厚煤層斜切綜放面瓦斯涌出特征49-57
• 5.1.1 綜采工作面瓦斯涌出來源分析49-52
• 5.1.2. 綜放面瓦斯涌出特點52
• 5.1.3 生產(chǎn)工序與瓦斯涌出的關系52-57
• 5.2 厚煤層斜切綜放面瓦斯涌出量測定研究57-60
• 5.2.1 綜放面瓦斯涌出量測定57-58
• 5.2.2 煤壁和采空區(qū)瓦斯涌出量測定58-60
• 5.3 厚煤層斜切綜放面瓦斯?jié)舛确植家?guī)律60-64
• 5.3.1 瓦斯?jié)舛妊夭擅骈L度方向的分布特征62-63
• 5.3.2 瓦斯?jié)舛妊卮怪泵罕诜较虻姆植继卣?/span>63-64
• 5.4 單元法測定綜放面工作面瓦斯涌出研究64-68
• 5.4.1 單元法測定工作面瓦斯涌出的原理64-65
• 5.4.2 單元法測定工作面瓦斯涌出的步驟65-66
• 5.4.3 單元法測定結(jié)果66-67
• 5.4.4 采空區(qū)漏風狀況分析67-68
• 5.5 急傾斜厚煤層煤層瓦斯涌出量預測68-75
• 5.5.1 瓦斯壓力含量及涌出量預測68-70
• 5.5.2 瓦斯含量推算70-71
• 5.5.3 礦井瓦斯涌出量預測71-75
• 5.6 小結(jié)75-77
• 第六章 煤層突出危險性預測77-89
• 6.1 瓦斯突出基礎參數(shù)測定77-85
• 6.1.1 煤層瓦斯壓力測定77-81
• 6.1.2 瓦斯放散初速度△P測定81-82
• 6.1.3 煤的堅固性系數(shù)的測定82-83
• 6.1.4 煤的破壞類型的判定83-84
• 6.1.5 瓦斯放散初速度及堅固性系數(shù)匯總84-85
• 6.2 煤層突出危險性鑒定85-87
• 6.2.1 單項指標法鑒定結(jié)果85-86
• 6.2.2 周邊礦井突出情況86-87
• 6.3 小結(jié)87-89
• 第七章 結(jié)論89-91
• 參考文獻91-95
• 致謝95-97
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄97

【參考文獻】

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本文編號：586963