瓦斯災(zāi)害治理一直是煤礦安全工作的重點(diǎn)，而瓦斯抽采是煤礦瓦斯災(zāi)害治理的主要技術(shù)措施之一。近年來，我國瓦斯抽采量每年逐步上升，僅次于美國，但是，我國煤礦瓦斯災(zāi)害治理形勢比較嚴(yán)峻，相比瓦斯災(zāi)害治理對瓦斯抽采的要求，總體上，我國煤礦瓦斯抽采率普遍偏低，其中，抽采系統(tǒng)不匹配的問題是制約瓦斯抽采率提升的主要因素之一。本文針對河南煤化焦煤集團(tuán)九里山煤礦抽采系統(tǒng)不匹配的問題，采用理論研究、數(shù)值模擬與現(xiàn)場考察相結(jié)合的方式，著重考察了不同鉆孔直徑對預(yù)抽瓦斯效果的影響，研究預(yù)抽瓦斯效果與鉆孔直徑的定量關(guān)系，探討合理的預(yù)抽瓦斯鉆孔直徑，為抽采系統(tǒng)的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。 首先研究了瓦斯在煤體中的賦存狀態(tài)、吸附理論及流動(dòng)的規(guī)律，分析了煤對瓦斯吸附的主要影響因素及瓦斯在煤體中流動(dòng)的主要影響因素，在理論研究的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建瓦斯運(yùn)移方程，結(jié)合實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的物理參數(shù)，利用COMSOL軟件模擬出了不同鉆孔直徑條件下鉆孔周圍瓦斯壓力場的變化情況。結(jié)果表明：隨著抽采時(shí)間的增加，煤層瓦斯壓力降低的幅度越來越小，并且抽采時(shí)間越長，不同鉆孔直徑周圍煤層瓦斯壓力降低幅度的差異性越��；隨鉆孔直徑的增大，鉆孔周圍瓦斯壓力減小的范圍也越大，鉆孔...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鉆孔周圍煤體瓦斯分布規(guī)律研究
        1.2.2 鉆孔孔徑對瓦斯抽采效果影響研究
    1.3 存在問題及研究內(nèi)容
        1.3.1 存在問題
        1.3.2 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
    1.4 研究特色
    1.5 本章小結(jié)
2 煤體瓦斯流動(dòng)理論
    2.1 煤層瓦斯的賦存狀態(tài)及吸附理論
        2.1.1 瓦斯在煤中的賦存狀態(tài)
        2.1.2 吸附理論
        2.1.3 影響煤對瓦斯吸附的主要因素
    2.2 煤層瓦斯流動(dòng)規(guī)律
        2.2.1 煤層中瓦斯的流動(dòng)規(guī)律
        2.2.2 影響瓦斯流動(dòng)的主要因素
    2.3 鉆孔周圍煤體瓦斯的流動(dòng)規(guī)律
    2.4 本章小結(jié)
3 鉆孔周圍煤層瓦斯運(yùn)移的數(shù)值模擬
    3.1 數(shù)學(xué)模型建立
        3.1.1 基本假設(shè)
        3.1.2 煤層瓦斯流動(dòng)數(shù)學(xué)模型
    3.2 數(shù)值模擬過程
        3.2.1 軟件介紹
        3.2.2 數(shù)值模型及邊界條件
    3.3 模擬結(jié)果及分析
    3.4 鉆孔直徑與瓦斯抽采效果的關(guān)系研究
        3.4.1 鉆孔直徑與抽采效果關(guān)系的確定
        3.4.2 合理抽采鉆孔直徑探討
    3.5 本章小結(jié)
4 鉆孔直徑與瓦斯抽采效果關(guān)系的現(xiàn)場測試
    4.1 礦井概況
    4.2 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)概況
    4.3 有效抽采半徑的現(xiàn)場測試
        4.3.1 測試原理
        4.3.2 測試方法
        4.3.3 測試結(jié)果
    4.4 不同直徑鉆孔的瓦斯抽采效果現(xiàn)場測試
        4.4.1 測試方法
        4.4.2 測試結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3763132