發(fā)布時間：2017-10-23 01:16

  本文關(guān)鍵詞：保德煤礦81505綜采工作面瓦斯抽放技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 瓦斯抽放 分源預(yù)測法 數(shù)值模擬

【摘要】：本論文首先對瓦斯超限引發(fā)煤礦安全生產(chǎn)的事實進行了闡述，對國內(nèi)外瓦斯抽放現(xiàn)狀進行了綜述，得出國內(nèi)外瓦斯抽放效率普遍不高的結(jié)論。隨后表明了課題研究的目的和意義：保德煤礦現(xiàn)在的瓦斯抽采率較低，而且目前保德煤礦五盤區(qū)綜采工作面已經(jīng)開采到深部區(qū)，工作面煤層瓦斯壓力和瓦斯含量越來越高，瓦斯涌出量越來越大，為了保證煤礦的安全生產(chǎn)，原來的瓦斯抽采參數(shù)亟待重新設(shè)定，因而確立了該課題。 在選定81505綜采工作面作為試驗面后，通過對巷道預(yù)抽與鉆孔預(yù)抽兩種方法的比較后，得出鉆孔預(yù)抽工作面瓦斯的合理性；通過對順層鉆孔與穿層鉆孔這兩種方法抽放工作面瓦斯的比較，最后選定順層鉆孔這種方法。 介紹了瓦斯在煤體中存在的狀態(tài)和瓦斯流場分類，詳細闡述了有關(guān)瓦斯流動方面的三大理論，為后面的瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定及瓦斯抽放方法的選擇提供了理論支持。 為了更加全面、仔細地了解煤層的基本特征，全面測定了試驗工作面煤層瓦斯的基礎(chǔ)參數(shù)。有了煤層瓦斯的具體參數(shù)就可以更加方便地對試驗面瓦斯涌出量進行預(yù)測，而且可以使得預(yù)測數(shù)據(jù)更加真實有效。 采用分源預(yù)測法預(yù)測了試驗工作面的瓦斯涌出量，最終得出了回采工作面涌出以開采層為主、鄰近層為輔的結(jié)論。從國家出臺的相關(guān)法規(guī)和煤礦自身情況論證了進行瓦斯抽采的必要性，根據(jù)之前測定的煤層的透氣性系數(shù)與其鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)來驗證了瓦斯抽采的可實現(xiàn)性。 采用了FLUNET軟件進行數(shù)值模擬，模擬了不同抽采時間、抽采負壓和不同鉆孔直徑的條件下鉆孔周圍的瓦斯壓力變化，得出如下結(jié)論：鉆孔的抽采負壓對抽采半徑的影響不大；抽采時間和鉆孔孔徑極大地影響著煤層鉆孔的瓦斯抽采率。該結(jié)論為之后的瓦斯抽放參數(shù)的設(shè)計提供了更加明確的范圍或參數(shù)選擇方向，以保證抽采參數(shù)選擇的準(zhǔn)確性。 通過該模擬結(jié)果，，借助這些結(jié)論結(jié)合有關(guān)瓦斯抽放參數(shù)設(shè)計的理論，對抽放鉆孔的具體抽放參數(shù)進行了設(shè)計。再次采用FLUENT軟件模擬了參數(shù)優(yōu)化后的抽放效果和從瓦斯抽采率方面驗證此次設(shè)計的合理性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯抽放 分源預(yù)測法 數(shù)值模擬
【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】：2014
【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9-10
• 1.1.2 國外瓦斯抽放現(xiàn)狀10-12
• 1.1.3 國內(nèi)瓦斯抽放現(xiàn)狀12
• 1.1.4 課題研究的目的12-13
• 1.2 課題研究的主要內(nèi)容13
• 1.3 論文開展的路線及思路13-15
• 2 研究方案選擇15-23
• 2.1 實驗地點15-18
• 2.1.1 保德煤礦總體概況15-17
• 2.1.2 81505工作面概況17-18
• 2.2 抽放瓦斯方案的研究和比較18-22
• 2.2.1 抽放瓦斯的原則和方法18-19
• 2.2.2 巷道預(yù)抽與鉆孔預(yù)抽的比較19-22
• 2.2.3 瓦斯抽放方法的確定22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3 煤層瓦斯流動基礎(chǔ)23-28
• 3.1 瓦斯在煤體中存在的狀態(tài)23
• 3.2 煤層瓦斯流場分類23-25
• 3.3 瓦斯流動理論概述25-27
• 3.3.1 線性瓦斯?jié)B透理論25-26
• 3.3.2 瓦斯擴散理論26-27
• 3.3.3 非線性瓦斯流動理論27
• 3.4 本章小結(jié)27-28
• 4 81505工作面煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)的測定28-41
• 4.1 煤層瓦斯含量28-32
• 4.1.1 直接法測定原理及方法28-29
• 4.1.2 瓦斯損失量計算29-31
• 4.1.3 殘存瓦斯量測定31
• 4.1.4 煤的瓦斯含量31
• 4.1.5 81505工作面煤層瓦斯含量測定結(jié)果31-32
• 4.2 煤的瓦斯吸附常數(shù)測定32-34
• 4.3 煤的孔隙率測定34-35
• 4.4 煤層瓦斯壓力35-37
• 4.5 鉆孔自然瓦斯涌出特征37-38
• 4.6 煤層透氣性系數(shù)測定38-40
• 4.7 本章小結(jié)40-41
• 5 81505工作面瓦斯抽放必要性與可實現(xiàn)性分析41-47
• 5.1 81505回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測41-45
• 5.1.1 81505回采工作面瓦斯來源分析41-42
• 5.1.2 81505工作面開采層瓦斯涌出量（包括圍巖）42-43
• 5.1.3 81505工作面鄰近層瓦斯涌出量43-45
• 5.2 81505工作面瓦斯抽放的必要性與可行性分析45-46
• 5.2.1 建立瓦斯抽放必要性45-46
• 5.2.2 81505 工作面瓦斯抽放可行性分析46
• 5.3 本章小結(jié)46-47
• 6 81505工作面瓦斯抽放參數(shù)模擬47-61
• 6.1 FLUENT軟件介紹47-48
• 6.2 鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯數(shù)值模擬48-60
• 6.1.1 模擬假設(shè)條件48
• 6.1.2 模擬的建立48-50
• 6.1.3 數(shù)值模擬結(jié)果50-58
• 6.1.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析58-60
• 6.3 本章小結(jié)60-61
• 7 81505工作面瓦斯抽放參數(shù)設(shè)計及抽放效果分析61-69
• 7.1 瓦斯抽放參數(shù)的設(shè)計61-66
• 7.1.1 抽放鉆孔時間的確定61-62
• 7.1.2 抽放鉆孔直徑的確定62
• 7.1.3 抽放鉆孔深度的確定62-66
• 7.1.4 抽放鉆孔負壓的確定66
• 7.2 瓦斯抽放效果66-68
• 7.2.1 FLUENT模擬66-67
• 7.2.2 抽采率67-68
• 7.3 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻70-74
• 在學(xué)研究成果74-75
• 致謝75

【參考文獻】

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本文編號：1080945