發(fā)布時(shí)間：2016-12-08 12:01

  本文關(guān)鍵詞：地面鉆孔抽采被保護(hù)層卸壓瓦斯技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《安徽理工大學(xué)》 2008年

地面鉆孔抽采被保護(hù)層卸壓瓦斯技術(shù)研究

張樹(shù)川  

【摘要】： 本論文主要是針對(duì)在保護(hù)層開(kāi)采條件下,被保護(hù)層產(chǎn)生采動(dòng)裂隙透氣性大大增加后用地面鉆孔進(jìn)行抽采卸壓瓦斯技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。主要以煤層瓦斯賦存和流動(dòng)理論及被保護(hù)層卸壓瓦斯抽采理論為基礎(chǔ)結(jié)合淮南地區(qū)部分礦井的實(shí)踐成果,分析了保護(hù)層開(kāi)采后上覆煤層的卸壓原理,采用層次分析法分析了鉆孔瓦斯流量的主要影響因素,研究了地面鉆孔抽采卸壓瓦斯可行性、特點(diǎn)和存在的問(wèn)題等,對(duì)地面鉆孔周圍煤體瓦斯壓力和流速進(jìn)行了數(shù)值模擬,結(jié)合新集一礦現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和有關(guān)技術(shù)資料,研究得出了地面鉆孔合理布置位置和抽采半徑的大小等。 研究表明:保護(hù)層開(kāi)采后上覆被保護(hù)層產(chǎn)生采動(dòng)裂隙,從而導(dǎo)致被保護(hù)煤層的透氣性系數(shù)得到數(shù)千倍的增大。采用地面鉆孔抽采被保護(hù)層卸壓瓦斯后,消除了被保護(hù)煤層回采時(shí)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。地面鉆孔結(jié)合保護(hù)層開(kāi)采對(duì)防治被保護(hù)層煤與瓦斯突出以及促進(jìn)煤礦安全高效開(kāi)采具有很好的效果。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TD712.6
【目錄】：

摘要5-6

ABSTRACT6-13

引言13-14

1 緒論14-20

1.1 研究目的及意義14-15

1.2 開(kāi)采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯防治突出的機(jī)理15-17

1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題17-18

1.3.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17

1.3.2 存在的問(wèn)題17-18

1.4 研究主要內(nèi)容18

1.5 技術(shù)路線18-20

2 煤層瓦斯流動(dòng)基本理論20-38

2.1 煤的吸附理論及煤層瓦斯含量20-24

2.1.1 煤中瓦斯賦存20

2.1.2 煤的孔隙特征及其評(píng)價(jià)方式20-23

2.1.3 煤的吸附性及其影響因素分析23-24

2.2 煤層瓦斯運(yùn)移的基本規(guī)律24-28

2.2.1 流體在多孔介質(zhì)中的質(zhì)量守衡24-25

2.2.2 流體在多孔介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)方程25-27

2.2.3 煤層中瓦斯的流動(dòng)狀態(tài)27-28

2.3 瓦斯的基本參數(shù)測(cè)定28-37

2.3.1 煤層瓦斯壓力測(cè)定29-30

2.3.2 煤層瓦斯含量的測(cè)定30-32

2.3.3 鉆孔流量的衰減系數(shù)32-33

2.3.4 煤層透氣性測(cè)定及判斷抽放難易程度33-37

2.4 小結(jié)37-38

3 地面鉆孔抽采被保護(hù)層卸壓瓦斯技術(shù)研究38-55

3.1 鉆孔抽采被保護(hù)層瓦斯原理38-40

3.1.1 上覆巖層采動(dòng)裂隙分布38-39

3.1.2 "0"形圈理論39-40

3.2 被保護(hù)層保護(hù)范圍的研究40-41

3.2.1 下保護(hù)層開(kāi)采范圍40

3.2.2 沿傾斜方向保護(hù)范圍40

3.2.3 沿走向方向保護(hù)范圍40-41

3.3 層次分析法分析鉆孔抽采被保護(hù)層煤層瓦斯的影響因素41-48

3.3.1 鉆孔抽采瓦斯量的計(jì)算41-44

3.3.2 層次分析法分析影響鉆孔瓦斯流量的因素44-48

3.4 地面鉆孔參數(shù)研究48-53

3.4.1 鉆孔抽采瓦斯技術(shù)48-50

3.4.2 地面鉆孔抽采卸壓瓦斯的可行性50-51

3.4.3 地面鉆孔的空間位置51-53

3.4.4 地面鉆孔的特點(diǎn)53

3.4.5 地面鉆孔存在的問(wèn)題53

3.5 小結(jié)53-55

4 鉆孔周圍煤體瓦斯流動(dòng)的數(shù)值模擬55-67

4.1 瓦斯流動(dòng)方程的建立55-57

4.1.1 基本假設(shè)55

4.1.2 瓦斯流動(dòng)方程的建立55-57

4.2 瓦斯流動(dòng)方程的解算57-60

4.2.1 瓦斯流動(dòng)方程數(shù)值計(jì)算的有限差分法57-58

4.2.2 瓦斯流動(dòng)方程的解法58-60

4.2.3 數(shù)值解算過(guò)程中的誤差控制60

4.3 數(shù)值模擬結(jié)果與分析60-66

4.3.1 FLUENT軟件介紹60-63

4.3.2 模擬前期準(zhǔn)備63

4.3.2模擬簡(jiǎn)要過(guò)程和結(jié)果分析63-66

4.4 小結(jié)66-67

5 地面鉆孔抽采被保護(hù)層卸壓瓦斯技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用67-83

5.1 新集一礦概況67

5.2 瓦斯賦存情況67

5.3 地面鉆孔設(shè)計(jì)布置研究67-72

5.3.1 合理布孔位置67-70

5.3.2 鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究70-72

5.4 瓦斯抽采管路及附屬裝置72-76

5.4.1 瓦斯抽采管路選擇72

5.4.2 干管與支管管徑選擇72-74

5.4.3 瓦斯抽放設(shè)備選擇74-76

5.5 地面鉆孔抽采卸壓瓦斯效果考察與研究76-81

5.5.1 地面鉆孔抽采量和抽采率的考察76-78

5.5.2 地面鉆孔有效抽采半徑的確定78-80

5.5.3 C_(13-1)煤層殘余瓦斯壓力80-81

5.6 小結(jié)81-83

6 主要結(jié)論與展望83-85

6.1 主要結(jié)論83-84

6.2 展望84-85

參考文獻(xiàn)85-88

致謝88-89

作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果89

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