本文選題：氡　切入點：受載含瓦斯煤　出處：《河南理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著我國礦井開采向深部延伸,煤層地應(yīng)力、瓦斯壓力增大,煤與瓦斯突出等煤巖動力災(zāi)害愈加嚴重,迫切需要行之有效、安全可靠的預(yù)測預(yù)報方法。煤巖破碎過程中伴隨著能量的耗散以及放射性核素氡的析出,因此,分析受載含瓦斯煤體氡析出規(guī)律對測氡法預(yù)測煤與瓦斯突出具有重要的指導(dǎo)意義。論文通過實驗室實驗和現(xiàn)場測試相結(jié)合的研究方法對受載含瓦斯煤巖的氡析出規(guī)律進行了研究,包括:利用煤巖氡放射性測試實驗系統(tǒng)對典型礦區(qū)煤體的放射性活度進行測量,分析了煤體放射性活度的影響因素;利用井下測氡實驗系統(tǒng)對井下掘進工作面瓦斯?jié)舛扰c氡濃度進行了初步監(jiān)測,分析了不同采掘工序下瓦斯?jié)舛扰c氡濃度的變化規(guī)律;利用實驗室自行搭建的受載含瓦斯煤體破裂氡析出實驗系統(tǒng),對含瓦斯煤在三軸加載條件下,以不同的圍壓、瓦斯壓力和溫度進行了氡析出實驗,取得了如下研究成果:(1)自行設(shè)計了受載含瓦斯煤體破裂氡析出三軸實驗系統(tǒng),并利用實驗系統(tǒng),結(jié)合含瓦斯煤在三軸加載條件下破裂過程中聲發(fā)射特征以及應(yīng)力應(yīng)變特征,對含瓦斯煤受載破裂過程氡析出規(guī)律進行了研究。實驗結(jié)果表明:氡析出濃度在四個破壞階段的變化呈現(xiàn)先增大后較小然后又增大的趨勢,最小出現(xiàn)在彈性變形階段;分析了受載含瓦斯煤破裂氡析出規(guī)律的影響因素,氡析出濃度隨著瓦斯壓力的增大先增大后減小,隨著圍壓的升高而增大,隨溫度的升高而降低。(2)利用煤體放射性活度測量實驗系統(tǒng)對典型礦區(qū)煤體的放射性活度進行了測量,并結(jié)合煤體的工業(yè)值分析,分析了煤體放射性活度的影響因素。分析結(jié)果表明:煤體中放射性核素鐳的含量隨著變質(zhì)程度的升高呈現(xiàn)降低的趨勢,并且隨著煤體中灰分含量的增加而增大。(3)利用氡氣測量系統(tǒng)對鶴壁八礦3203采掘工作面進行了跟蹤監(jiān)測,通過對瓦斯?jié)舛扰c氡濃度在不同采掘工序條件下的數(shù)據(jù)分析,并結(jié)合礦井資料,分析了井下氡濃度的影響因素,研究了瓦斯?jié)舛扰c氡濃度在不同采掘工序的變化規(guī)律以及兩者之間存在的關(guān)系,并討論了測氡法預(yù)測煤與瓦斯突出的可能性,為測氡法預(yù)測煤與瓦斯突出提供依據(jù)。
[Abstract]:With the coal mining extending deep in our country, the ground stress of coal seam and gas pressure increase, the coal and gas outburst and other coal-rock dynamic disasters become more and more serious, so it is urgent to be effective. A safe and reliable method of prediction and prediction. Energy dissipation and radionuclide radon are accompanied by energy dissipation in the process of coal and rock fragmentation. The analysis of radon exhalation from loaded gas-bearing coal body has important guiding significance for radon detection and prediction of coal and gas outburst. The radon emission of loaded gas-bearing coal and rock is studied by the combination of laboratory experiment and field test in this paper. The law is studied. It includes: the radioactivity of coal body in typical mining area is measured by using coal rock radon radioactivity test system, and the influencing factors of coal body radioactivity are analyzed. The gas concentration and radon concentration in underground tunneling face are preliminarily monitored by using the underground radon measuring experimental system, and the variation law of gas concentration and radon concentration under different mining processes are analyzed. The radon exhalation experiment of methane bearing coal under triaxial loading under different confining pressure, gas pressure and temperature was carried out by using the laboratory self-built experimental system of cracking radon exhalation of loaded gas-bearing coal body, under the condition of triaxial loading, radon exhalation experiment was carried out under different confining pressure, gas pressure and temperature. The following research results are obtained: (1) A triaxial experimental system of radon exhalation from a loaded gas-bearing coal body is designed by itself, and the characteristics of acoustic emission and stress and strain during the fracture process of gas-bearing coal under triaxial loading are combined with the experimental system. The rule of radon exhalation during the loaded rupture of gas-bearing coal is studied. The experimental results show that the radon exhalation concentration increases first and then increases then increases at the four failure stages, and the smallest occurs in the elastic deformation stage. The influencing factors of radon exhalation of loaded gas-bearing coal are analyzed. The radon exhalation concentration increases first and then decreases with the increase of gas pressure, and increases with the increase of confining pressure. The radioactivity measurement system of coal body is used to measure the radioactivity of coal body in typical mining area, and the industrial value of coal body is analyzed. The influencing factors of radioactivity of coal body are analyzed. The results show that the content of radionuclide radium in coal body tends to decrease with the increase of metamorphism. With the increase of ash content in coal body, the radon gas measurement system is used to track and monitor the mining face 3203 of Hebi No. 8 Mine. The data of gas concentration and radon concentration in different mining processes are analyzed. Combined with mine data, the influencing factors of underground radon concentration are analyzed, the variation law of gas concentration and radon concentration in different mining processes and the relationship between them are studied, and the possibility of predicting coal and gas outburst by radon measurement method is discussed. It provides the basis for radon method to predict coal and gas outburst.
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD71

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本文編號：1594069