本文關鍵詞：低透氣性煤層穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯消突技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 煤炭作為我國的主導能源,有力地保障了國民經濟快速可持續(xù)發(fā)展,同時煤炭開采所導致的災害卻制約煤炭的生產乃至社會經濟的發(fā)展,其中尤以煤與瓦斯突出事故危害最大。我國煤層由于低透氣性,煤與瓦斯突出危險性高,主要研究集中在卸壓抽采消突技術,其中開采保護層的區(qū)域性消突措施取得了一些突破性進展,而對于未受采動卸壓消突的高突煤層,穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯消突技術有待進一步研究。 本文作為十一五國家科技支撐計劃項目“礦井深部開采安全保障技術及裝備開發(fā)”的一個子課題,通過理論分析和現(xiàn)場實踐相結合的方法,主要研究以下三個方面： (1)穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯消突機理及影響因素 依據(jù)煤體滲透率與有效應力之間的關系,提出對預抽瓦斯時煤體滲透性變化的認識,理論分析了預抽瓦斯對突出煤層有關參數(shù)的影響,并由煤與瓦斯突出機理的闡述,引出鉆孔預抽瓦斯消突機理。 (2)穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯數(shù)值模擬與優(yōu)化布置 建立穿層鉆孔周圍煤體瓦斯流動的數(shù)學模型和計算方法,模擬分析了鉆孔周圍煤體的瓦斯壓力分布、鉆孔瓦斯抽采量、抽采率和有效抽采時間,確定了不同透氣性條件下的有效抽采半徑。依據(jù)預抽瓦斯時煤體滲透性變化,理論聯(lián)系實際,揭示了抽采負壓對抽采效果的全過程影響。在現(xiàn)場試驗的基礎上分析了目前最為常用的瓦斯壓力變化法測定有效抽采半徑的不足,提出瓦斯抽采流量法測定有效抽采半徑,并由此制定穿層鉆孔優(yōu)化布置方法。 (3)穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯消突技術實踐 對穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯消突技術的三個實例進行了分析：實例一,新莊孜煤礦62110工作面底板巷穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯掩護切眼和下順槽掘進試驗,著重分析不同位置鉆孔預抽瓦斯效果以及鉆孔預抽瓦斯煤體透氣性變化。消突效果檢驗后進行煤巷掘進,掘進期間通過對突出危險性指標和瓦斯涌出參數(shù)的分析,驗證穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯消突技術的有效性；實例二,對比穿層鉆孔區(qū)域預抽與邊抽邊掘的消突效果,體現(xiàn)區(qū)域性消突措施的優(yōu)越性,深化“區(qū)域性措施先行,局部措施補充”的突出煤層瓦斯防治理念；實例三,針對低透氣性煤層,常規(guī)鉆孔布置方式預抽效果不好,試驗一種高壓脈動水錘裂化增透新技術,結果表明,采用脈沖式交變應力作用煤體,更能促進煤體裂隙發(fā)育,且增透效果較好。
【關鍵詞】：區(qū)域預抽 穿層鉆孔 有效抽采半徑 低透氣性 優(yōu)化布置 消突效果
【學位授予單位】：安徽建筑工業(yè)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TD712.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 插圖清單10-12
• 附表清單12-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 研究背景和意義13-20
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析20-23
• 1.3 研究內容及路線23-25
• 第二章 穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯消突機理及影響因素25-37
• 2.1 煤體中瓦斯的賦存及滲透性25-29
• 2.2 鉆孔周圍煤體應力分布與滲透性變化關系29-31
• 2.3 預抽煤層瓦斯對突出煤層有關參數(shù)的影響31-35
• 2.4 鉆孔預抽瓦斯消突機理35-36
• 2.5 本章小結36-37
• 第三章 穿層鉆孔預抽煤層瓦斯數(shù)值模擬研究37-55
• 3.1 穿層鉆孔周圍煤體瓦斯流動數(shù)學模型37-42
• 3.1.1 基本模型37-40
• 3.1.2 模型建立40-42
• 3.2 數(shù)值方法42-44
• 3.3 計算實例與計算結果討論44-54
• 3.3.1 突出煤層抽采鉆孔周圍煤體瓦斯壓力分布44-45
• 3.3.2 煤層透氣性對鉆孔周圍煤體瓦斯壓力分布的影響45-46
• 3.3.3 鉆孔抽采瓦斯總量46
• 3.3.4 區(qū)域預抽煤層瓦斯消突指標分析46-49
• 3.3.5 鉆孔有效抽采半徑的確定49-51
• 3.3.6 鉆孔的有效抽采時間51
• 3.3.7 抽采負壓對抽采效果的影響51-54
• 3.4 本章小結54-55
• 第四章 穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯優(yōu)化布置55-63
• 4.1 鉆孔有效抽采半徑的測定55-59
• 4.1.1 瓦斯壓力變化法測定有效抽采半徑55-57
• 4.1.2 瓦斯抽采流量法測定有效抽采半徑57-59
• 4.2 區(qū)域預抽鉆孔的優(yōu)化布置59-62
• 4.3 本章小結62-63
• 第五章 穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯消突技術實踐63-97
• 5.1 實例一:穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯掩護煤巷掘進63-81
• 5.1.1 試驗區(qū)概況63-64
• 5.1.2 煤層賦存與地質構造特征64-65
• 5.1.3 瓦斯賦存基本情況65-66
• 5.1.4 考察內容66
• 5.1.5 考察技術方案66-68
• 5.1.6 考察儀器68-69
• 5.1.7 殘余瓦斯壓力考察69-71
• 5.1.8 瓦斯儲量計算71
• 5.1.9 穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯抽采率71-74
• 5.1.10 不同位置鉆孔預抽瓦斯效果分析74-76
• 5.1.11 鉆孔預抽瓦斯煤體透氣性變化76-77
• 5.1.12 穿層鉆孔區(qū)域預抽消突措施效果檢驗77-78
• 5.1.13 穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯消突效果驗證78-80
• 5.1.14 小結80-81
• 5.2 實例二:穿層鉆孔區(qū)域預抽與邊抽邊掘消突效果對比81-85
• 5.2.1 試驗區(qū)概況81-83
• 5.2.2 對比穿層鉆孔區(qū)域預抽與邊抽邊掘消突效果83-84
• 5.2.3 小結84-85
• 5.3 實例三:低透氣性煤層高壓脈動水錘裂化增透技術85-97
• 5.3.1 試驗區(qū)概況85-87
• 5.3.2 高壓脈動水錘裂化裝置機理87-88
• 5.3.3 高壓脈動水錘裂化模擬試驗88-92
• 5.3.4 高壓脈動水錘裂化現(xiàn)場試驗92-93
• 5.3.5 高壓脈動水錘裂化增透預抽瓦斯效果93-96
• 5.3.6 小結96-97
• 第六章 結論與展望97-101
• 6.1 結論97-99
• 6.2 展望99-101
• 參考文獻101-105
• 致謝105-107
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果107

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 魏剛;;低透氣性嚴重突出危險煤層瓦斯強化抽采設計[J];遼寧工程技術大學學報(自然科學版);2011年05期

2 李利軍;馮亞楠;苗曉博;;高突煤層深孔預裂松動爆破技術體系及應用研究[J];煤炭技術;2013年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 郭佳;張集煤礦底板穿層鉆孔瓦斯抽采技術研究[D];安徽理工大學;2011年

2 程昊;潘一東礦低透氣性煤層穿層鉆孔掏穴增透技術研究[D];安徽理工大學;2012年

3 鄧中;低透氣性煤層群首采關鍵層卸壓瓦斯綜合治理技術[D];安徽建筑工業(yè)學院;2011年

  本文關鍵詞：低透氣性煤層穿層鉆孔區(qū)域預抽瓦斯消突技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：323660