平煤四礦170綜采工作面瓦斯抽放技術(shù)研究
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【摘要】：本論文首先從兩個角度進行闡述，首先瓦斯本身作為一種清潔能源具有很高的利用價值；其次對近些年來我國礦區(qū)由瓦斯超限引發(fā)的煤礦安全生產(chǎn)事故以及造成的嚴重后果進行了總結(jié)。從這兩個方面出發(fā)并由此為背景提出了煤層瓦斯抽放利用。經(jīng)過對國內(nèi)外瓦斯抽放現(xiàn)狀進行客觀的分析后，了解到我國的地下煤層氣儲量非常之巨大，但我國礦區(qū)在瓦斯抽放方面較之國外起步較晚，一些先進抽放技術(shù)在我國應(yīng)用比較欠缺，并且從抽放率的角度得出我國礦區(qū)整體瓦斯抽放率偏低的結(jié)論，隨后闡明了課題研究的目的和意義。 論文以平煤四礦丁9采區(qū)170綜采工作面本煤層（丁56煤層）為研究對象，為了取得真實有效的數(shù)據(jù)，首先對170工作面本煤層實施鉆孔取樣并進行了較為全面的瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定，以便于保證接下來對試驗面瓦斯涌出量進行預(yù)測的準(zhǔn)確性。通過對該煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析確定了170工作面本煤層為可抽采煤層。用分源預(yù)測法預(yù)測并得出了回采工作面涌出以本煤層為主的結(jié)論。通過比較巷道預(yù)抽與鉆孔預(yù)抽以及本煤層預(yù)抽與穿層預(yù)抽的特點和優(yōu)缺點后，決定對170工作面本煤層采用本煤層順層鉆孔預(yù)抽的方法進行抽采。后采用了FLUNET軟件對平行鉆孔和交叉鉆孔兩種鉆孔布置方式進行數(shù)值模擬比較后，確定了本煤層順層平行鉆孔更適合170工作面煤層。通過有效的理論分析與計算并輔以相關(guān)的經(jīng)驗借鑒確定了鉆孔的間距、鉆孔深度、合理抽放時間等參數(shù)，這些參數(shù)為的巷道現(xiàn)場施工提供了有力的科學(xué)保證。 最后根據(jù)已取得的抽放參數(shù)制定相應(yīng)的施工措施對170工作面本煤層進行施工。經(jīng)過合理的預(yù)抽期后對鉆孔預(yù)抽瓦斯數(shù)據(jù)進行監(jiān)測計算預(yù)抽率，結(jié)果完全符合工作面回采要求的有關(guān)規(guī)定。工作面開始回采后對瓦斯易聚集的上隅角和回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛冗M行持續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果完全符合作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，，保證了回采作業(yè)的安全。由此可見，本論文的設(shè)計參數(shù)以及施工措施應(yīng)該是合理有效的。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯超限 平行鉆孔 瓦斯?jié)舛?/strong>
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD712.6
【目錄】：
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 1 緒論9-15
- 1.1 課題提出9-13
- 1.1.1 研究背景及意義9
- 1.1.2 國外瓦斯抽放現(xiàn)狀9-10
- 1.1.3 國內(nèi)瓦斯抽放現(xiàn)狀10-13
- 1.2 課題研究綜述13-15
- 1.2.1 研究的主要內(nèi)容13-14
- 1.2.2 研究目標(biāo)14
- 1.2.3 研究的技術(shù)路線14-15
- 2 煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定15-32
- 2.1 平頂山礦區(qū)構(gòu)造及瓦斯賦存規(guī)律概述15
- 2.2 平煤四礦概況15-18
- 2.2.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)16-17
- 2.2.2 礦井抽采系統(tǒng)整體布局17-18
- 2.3 170 工作面煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)的測定18-31
- 2.3.1 煤層瓦斯含量測定19-20
- 2.3.2 煤的瓦斯吸附常數(shù)測定20-23
- 2.3.3 煤的孔隙率測定23-25
- 2.3.4 煤層瓦斯壓力測定25-27
- 2.3.5 鉆孔自然瓦斯涌出特征27-28
- 2.2.6 煤層透氣性系數(shù)測定28-31
- 2.4 本章小結(jié)31-32
- 3 170 工作面瓦斯涌出預(yù)測32-41
- 3.1 170 工作面概況32-34
- 3.1.1 170 工作面基本概況32
- 3.1.2 170 工作面煤層概況32-33
- 3.1.3 170 工作面煤層地質(zhì)構(gòu)造33
- 3.1.4 170 工作面采煤方法及巷道布置33-34
- 3.1.5 170 工作面回風(fēng)系統(tǒng)34
- 3.2 170 回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測34-39
- 3.2.1 170 工作面瓦斯來源的分析35-36
- 3.2.2 170 工作面開采層瓦斯涌出量36-37
- 3.2.3 170 工作面臨近層瓦斯涌出量37-39
- 3.3 170 工作面瓦斯抽放必要性與可行性分析39-40
- 3.3.1 170 工作面瓦斯抽放必要性39-40
- 3.3.2 170 工作面瓦斯抽可行性40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 4 170 工作面瓦斯抽放方法及參數(shù)的確定41-62
- 4.1 170 工作面瓦斯抽放方法的確定41-46
- 4.1.1 礦井瓦斯抽采方法類型及選擇抽放方法的原則41-42
- 4.1.2 本煤層瓦斯抽放方法42-46
- 4.1.3 170 工作面瓦斯抽放方法的確定46
- 4.2 170 工作面瓦斯預(yù)抽鉆孔參數(shù)的確定46-61
- 4.2.1 鉆孔布置方式的確定46-52
- 4.2.2 抽放鉆孔深度的確定52-56
- 4.2.3 合理抽放時間的確定56-58
- 4.2.4 鉆孔布置間距的確定58-59
- 4.2.5 鉆孔抽放負壓的確定59-60
- 4.2.6 抽放鉆孔直徑的確定60-61
- 4.3 本章小結(jié)61-62
- 5 170 工作面瓦斯抽放設(shè)計方案驗證62-80
- 5.1 170 工作面風(fēng)巷鉆孔布置62-66
- 5.2 170 工作面機巷鉆孔布置66-70
- 5.3 抽放管路設(shè)計70-71
- 5.3.1 抽放支路管徑計算70
- 5.3.2 鉆孔孔口設(shè)施及抽放管路敷設(shè)70-71
- 5.3.3 抽放系統(tǒng)的管理71
- 5.4 170 工作面抽放效果驗證71-79
- 5.4.1 預(yù)抽率計算71-77
- 5.4.2 回采后瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測反饋77-79
- 5.5 本章小結(jié)79-80
- 6 結(jié)論與展望80-82
- 6.1 主要結(jié)論80-81
- 6.2 前景展望81-82
- 參考文獻82-86
- 在學(xué)研究成果86-87
- 致謝87
【共引文獻】
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本文編號：784626
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