本文關(guān)鍵詞：長平煤礦帶壓二次封孔技術(shù)及抽放優(yōu)化研究

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【摘要】：瓦斯抽采是防治煤礦瓦斯災(zāi)害事故的根本措施，抽采瓦斯鉆孔封孔質(zhì)量以及有效抽采周期決定了礦井瓦斯抽采的效果，而瓦斯抽采率又是衡量抽采效果的重要技術(shù)參數(shù)之一，，因此抽采瓦斯鉆孔的有效封孔技術(shù)是提高抽采率至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的封孔技術(shù)幾乎未曾涉及到抽采過程中鉆孔圍巖的有效地應(yīng)力、解吸瓦斯及抽放負壓對瓦斯抽采效果的影響。瓦斯抽采初期其濃度一般較高，能夠達到預(yù)期效果，但隨著瓦斯抽采系統(tǒng)的延續(xù)，在有效地應(yīng)力、解吸瓦斯、抽放負壓等綜合作用下，抽采鉆孔圍巖裂隙迅速發(fā)育、擴展，發(fā)生變形破壞并出現(xiàn)大量次生裂隙，封孔段與鉆孔壁或其圍巖拓展裂隙形成“漏氣”通道，導(dǎo)致抽采后期孔口抽采負壓急劇下降，降低了瓦斯抽采效果，并縮短了鉆孔有效抽采周期，嚴重影響煤層瓦斯抽采率。針對煤層瓦斯抽采過程中鉆孔圍巖產(chǎn)生大量新生孔裂隙，致使抽放瓦斯?jié)舛鹊�、有效抽放周期短等技術(shù)難題，本文提出“預(yù)留堵頭，二次注漿”—新型帶壓二次封孔技術(shù)。 根據(jù)煤巖體損傷斷裂力學(xué)理論基礎(chǔ)，本文研究了含瓦斯煤體抽放孔圍巖裂隙發(fā)育及擴展的機理，并建立相應(yīng)的物理力學(xué)模型。針對首次封孔存在抽放孔圍巖裂隙密封性差等缺陷，闡述了新型帶壓二次封孔的技術(shù)原理、裝置結(jié)構(gòu)及其封孔工藝流程，并對相應(yīng)封孔裝置及封孔工藝進行了試驗研究，且在晉煤集團長平煤礦取得顯著的抽采效果。現(xiàn)場應(yīng)用表明，相對于煤礦傳統(tǒng)的封孔技術(shù)和囊袋式封孔技術(shù)，帶壓二次封孔技術(shù)在封孔抽采效果上處于領(lǐng)先地位。通過優(yōu)化瓦斯抽放半徑、改進封孔工藝，抽采鉆孔的單孔平均瓦斯抽采濃度、平均瓦斯抽采純流量和平均單孔有效抽采時間達到41.4%，4.9L/min和44.3d，與長平煤礦原封孔技術(shù)相比，分別提高了11.1%、1.1L/min和22d，并且可有效提高抽采后期瓦斯?jié)舛戎?0%以上。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯抽采 圍巖裂隙 帶壓二次封孔 抽采半徑
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.6
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 變量注釋表16-19
• 1 緒論19-28
• 1.1 引言19-20
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題20-25
• 1.3 課題的研究內(nèi)容和技術(shù)路線25-26
• 1.4 主要創(chuàng)新點26-27
• 1.5 本章小結(jié)27-28
• 2 煤體微細觀特征及瓦斯賦存特性28-35
• 2.1 煤體孔裂隙結(jié)構(gòu)特征28-30
• 2.2 煤體瓦斯賦存特征30-32
• 2.3 煤體吸附、解吸瓦斯變形特征32-33
• 2.4 瓦斯擴散33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 抽采鉆孔圍巖裂隙形成及擴展機理35-46
• 3.1 煤巖體的力學(xué)特性35-37
• 3.2 順層鉆孔圍巖裂隙分析37-39
• 3.3 抽放鉆孔圍巖次生裂隙形成39-43
• 3.4 抽放鉆孔圍巖裂隙擴展機理43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 4 順層鉆孔帶壓二次封孔技術(shù)46-53
• 4.1 鉆孔瓦斯抽放率低原因分析46-47
• 4.2 二次封孔原理及裝置47-49
• 4.3 封孔技術(shù)參數(shù)及工藝49-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 5 煤層瓦斯抽采參數(shù)優(yōu)化研究53-65
• 5.1 煤層瓦斯有效抽放半徑研究53-59
• 5.2 鉆孔二次封孔的時間選擇59-62
• 5.3 瓦斯抽放鉆孔優(yōu)化布置62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 6 長平礦 3#號煤帶壓二次封孔技術(shù)工程應(yīng)用65-87
• 6.1 礦井及應(yīng)用工作面概況65
• 6.2 礦井原封孔技術(shù)瓦斯抽采效果分析65-71
• 6.3 二次封孔技術(shù)試驗71-74
• 6.4 工程應(yīng)用分析74-86
• 6.5 本章小結(jié)86-87
• 7 結(jié)論與展望87-89
• 7.1 主要結(jié)論87
• 7.2 主要創(chuàng)新點87-88
• 7.3 研究展望88-89
• 參考文獻89-95
• 作者簡介95-98
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集98

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郝富昌;劉明舉;孫麗娟;;回采工作面區(qū)域綜合防突技術(shù)存在的問題及對策[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2012年03期

本文編號：704352