基于多災(zāi)害耦合的貼近突出煤層安全開采技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于多災(zāi)害耦合的貼近突出煤層安全開采技術(shù)研究
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【摘要】:煤炭作為一種不可再生的化石能源,隨著人類發(fā)展對其需求也越來越大,煤炭資源的總儲量日益減少。為了合理節(jié)約利用煤炭資源,促進(jìn)人類可持續(xù)發(fā)展,必然要對賦存條件復(fù)雜的煤炭開采,煤炭開采由淺部向深部延伸,制約煤炭開采的災(zāi)害因素增多,多個災(zāi)害之間以耦合的方式影響著煤炭的安全高效開采。本文采用理論分析與工程實踐相結(jié)合的方法,以小屯煤礦1610采面為工程背景,對影響開采的多災(zāi)害耦合作用進(jìn)行理論分析,主要包括瓦斯—頂板,頂板—瓦斯—水害,瓦斯—自燃,頂板—水害等,并現(xiàn)場對頂板來壓與瓦斯涌出的耦合規(guī)律進(jìn)行了驗證。多災(zāi)害耦合制約著煤炭的安全高效開采,但解決各災(zāi)害所用的技術(shù)已趨于成熟,為保證貼近突出煤層安全開采,對瓦斯、頂板、水害及煤自燃的致災(zāi)機(jī)理及災(zāi)害控制進(jìn)行了相關(guān)的分析與研究。對瓦斯治理,分析瓦斯災(zāi)害類型及特點、瓦斯致災(zāi)機(jī)理及模式、瓦斯賦存及運移特征,現(xiàn)場對煤層瓦斯含量、壓力、瓦斯抽采半徑進(jìn)行測定,并對提高瓦斯抽采鉆孔的封孔技術(shù)提出優(yōu)化改進(jìn),提出回采期間防治瓦斯突出與超限的技術(shù)。對頂板管理,分析巷道圍巖的移動與變形規(guī)律、采場上覆巖的移動規(guī)律、頂板致災(zāi)機(jī)理及模式。主要分析了再生復(fù)合頂板的形成模式及其特性,對巷道的支護(hù)與工作面頂板管理提出了控制措施。對水害防治,分析了煤層開采水害類型及特征、水害致災(zāi)機(jī)理及模式,提出從水文地質(zhì)勘探、水患危險程度等級劃分和消除水患三維一體的控制技術(shù)。對于煤層自燃,分析了貼近突出煤層開采煤層自燃過程、影響因素、自燃特點與規(guī)律、自燃致災(zāi)機(jī)理及模式,提出防治煤層自燃的技術(shù)措施。
【關(guān)鍵詞】:多災(zāi)害耦合 貼近距離煤層 安全開采技術(shù) 致災(zāi)機(jī)理
【學(xué)位授予單位】:貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TD823.81;TD713
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-7
- 1 緒論7-19
- 1.1 研究背景及意義7-9
- 1.2 貼近突出煤層的概念及特點9-11
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述11-16
- 1.3.1 貼近突出煤層開采多災(zāi)害耦合研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3.2 煤與瓦斯突出煤層開采防治技術(shù)現(xiàn)狀12-13
- 1.3.3 煤層開采頂?shù)装鍘r層移動及控制技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3.4 煤層開采水害機(jī)理及防治技術(shù)研究現(xiàn)狀15
- 1.3.5 煤層開采自燃防治技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 存在的問題16-17
- 1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線17-19
- 1.4.1 研究內(nèi)容17-18
- 1.4.2 技術(shù)路線18-19
- 2 貼近突出煤層開采多災(zāi)害耦合模式19-30
- 2.1 小屯煤礦貼近突出煤層概況19-24
- 2.1.1 井田概況19-20
- 2.1.2 研究區(qū)域概況20-24
- 2.2 小屯煤礦貼近突出煤層開采關(guān)鍵問題24-25
- 2.3 幾種多災(zāi)害耦合模式25-27
- 2.4 瓦斯—頂板耦合工程驗證27-29
- 2.5 本章小結(jié)29-30
- 3 貼近突出煤層開采瓦斯致災(zāi)機(jī)理與控制技術(shù)30-52
- 3.1 貼近突出煤層開采瓦斯災(zāi)害類型及特點30-32
- 3.2 貼近突出煤層開采瓦斯致災(zāi)機(jī)理及模式32-34
- 3.3 貼近突出煤層開采瓦斯賦存及運移特征34-38
- 3.3.1 瓦斯賦存狀態(tài)35-36
- 3.3.2 瓦斯運移特征36-38
- 3.4 貼近突出煤層開采瓦斯控制技術(shù)38-50
- 3.4.1 瓦斯基本參數(shù)測定38-45
- 3.4.2 封孔技術(shù)優(yōu)化研究45-48
- 3.4.3 煤與瓦斯突出控制技術(shù)48-50
- 3.4.5 回采期間采空區(qū)瓦斯防治50
- 3.5 本章小結(jié)50-52
- 4 貼近突出煤層開采頂板致災(zāi)機(jī)理與控制技術(shù)52-61
- 4.1 貼近突出煤層采掘圍巖移動及變形規(guī)律52-54
- 4.1.1 巷道圍巖應(yīng)力及變形規(guī)律52-53
- 4.1.2 采場上覆巖移動規(guī)律53-54
- 4.2 貼近突出煤層開采頂板致災(zāi)機(jī)理及模式54-56
- 4.3 再生復(fù)合頂板控制技術(shù)56-59
- 4.3.1 巷道支護(hù)工藝57-58
- 4.3.2 工作面頂板控制58-59
- 4.4 本章小結(jié)59-61
- 5 貼近煤層開采水害致災(zāi)機(jī)理與控制技術(shù)61-67
- 5.1 貼近煤層開采水害類型及特征61-62
- 5.2 貼近煤層水害致災(zāi)機(jī)理與模式62-63
- 5.3 貼近煤層水害控制技術(shù)63-65
- 5.4 本章小結(jié)65-67
- 6 貼近煤層開采自燃致災(zāi)機(jī)理與控制技術(shù)67-72
- 6.1 貼近煤層開采自燃特點與規(guī)律67-68
- 6.1.1 煤炭自燃過程及影響因素67-68
- 6.1.2 貼近煤層開采自燃特點68
- 6.2 貼近煤層自燃致災(zāi)機(jī)理及模式68-69
- 6.3 貼近煤層開采自燃控制技術(shù)69-71
- 6.4 本章小結(jié)71-72
- 7 結(jié)論與展望72-75
- 7.1 主要結(jié)論72-73
- 7.2 創(chuàng)新點73
- 7.3 研究展望73-75
- 參考文獻(xiàn)75-81
- 致謝81-82
- 在校期間的主要研究成果82-83
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:757804
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