古书院煤矿15号煤高瓦斯区域瓦斯治理技术研究

发布时间：2017-10-20 00:39

  本文关键词：古书院煤矿15号煤高瓦斯区域瓦斯治理技术研究

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【摘要】：随着我国煤矿开采规模的不断加大,开采深度逐年加深,煤层相对瓦斯含量逐渐升高,瓦斯治理难度也进一步增大。在煤炭开采过程中,工作面采煤厚度大、推进速度快、绝对瓦斯涌出量高；同时,对于工作面采动扰动影响大,邻近层和采空区瓦斯容易涌入工作面,极易造成工作面在掘进和回采期间瓦斯积聚和瓦斯超限,给工作面瓦斯治理工作造成了严重的困难。如何治理工作面上隅角瓦斯浓度超限成为了保障煤矿安全、高产、高效生产亟待解决的问题。论文针对15号煤层三盘区首采工作面瓦斯瓦斯涌出量大,以153302工作面为例,应用理论分析、现场观测、等方法对153302工作面上覆岩层运动规律、瓦斯运移规律及工作面瓦斯治理进行研究。以无粘不可压缩流理论为基础；以实验为手段,在实验室内测试煤层部分瓦斯参数。在此基础上完成15号煤三盘区首采工作面瓦斯综合治理措施和方案。经过工作面的初采效果分析得出,工作面和上隅角瓦斯浓度均达到预期目标。提出了简化通风系统、合理分配风量、及时设置风帐、合理控制风压的通风防瓦斯技术思路；在综合考虑影响15号煤层三盘区瓦斯赋存及涌出的主要因素的基础上,按照工作面瓦斯涌出的不同特点,分别制定了古书院煤矿15号煤层三盘区其它工作面的上邻近层瓦斯抽采、回采工作面上隅角埋(插)管抽采及本煤层顺层钻孔超前预抽等方面的技术措施,并提出了古书院煤矿15号煤层三盘区瓦斯综合治理总体思路。
【关键词】：瓦斯治理 U型通风 高位钻孔 抽采参数
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD712
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 研究背景与意义10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 瓦斯运移理论研究现状10-12
• 1.2.2 工作面瓦斯治理技术研究现状12-15
• 1.3 研究内容及技术路线15-17
• 1.3.1 研究内容15-16
• 1.3.2 技术路线16-17
• 2 矿井开采条件分析17-26
• 2.1 交通位置及地质概况17-23
• 2.1.1 矿交通位置及井田范围17-18
• 2.1.2 地层情况18-21
• 2.1.3 地质构造21-22
• 2.1.4 煤层赋存情况22-23
• 2.1.5 煤质23
• 2.2 矿井生产概况23-25
• 2.2.1 整体情况23-24
• 2.2.2 矿井开拓方式和采区划分24-25
• 2.2.3 采煤方法25
• 2.3 矿井通风概况25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 15号煤层瓦斯基础参数测试26-37
• 3.1 放散初速度26-28
• 3.1.1 采样和制样26-27
• 3.1.2 测定步骤27
• 3.1.3 计算及结果分析27-28
• 3.2 瓦斯吸附常数测定及煤的工业分析28-31
• 3.3 瓦斯压力测定31-32
• 3.4 透气性、百米钻孔自然瓦斯流量衰减系数测定32-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 15号煤三盘区瓦斯涌出规律研究37-53
• 4.1 三盘区瓦斯涌出规律常规研究37-44
• 4.1.1 回采工作面瓦斯涌出量的预测38-41
• 4.1.2 掘进工作面瓦斯涌出量预测41-43
• 4.1.3 盘区瓦斯涌出量43
• 4.1.4 工作面采空区瓦斯涌出量43
• 4.1.5 15号煤层三盘区瓦斯涌出量预测结果43-44
• 4.1.6 15号煤层三盘区瓦斯涌出量结果分析44
• 4.2 基于瓦斯单元法的工作面回采过程中瓦斯涌出量分析44-51
• 4.2.1 瓦斯单元测定法44-45
• 4.2.2 单元法测定工作面瓦斯涌出源的原理45-46
• 4.2.3 根据单元法划分采煤工作面46-47
• 4.2.4 实验地点和试验数据采集47-50
• 4.2.5 基于瓦斯单元法的工作面瓦斯涌出规律50-51
• 4.3 15号煤三盘区首采工作面受采动影响瓦斯涌出规律分析51-52
• 4.3.1 工作面推进过程中矿压显现对瓦斯涌出的影响51-52
• 4.3.2 周期来压对瓦斯涌出的影响分析52
• 4.4 本章小结52-53
• 5 瓦斯综合治理研究及工程实践53-64
• 5.1 上隅角瓦斯浓度影响因素分析53-54
• 5.2 采空区遗煤导致的上隅角瓦斯浓度的理论计算54-57
• 5.2.1 采空区遗煤对上隅角瓦斯浓度的影响54
• 5.2.2 采空区遗煤对上隅角瓦斯浓度影响的分析模型54-56
• 5.2.3 采空区遗煤对上隅角瓦斯浓度影响的理论计算56-57
• 5.3 上邻近层瓦斯对上隅角瓦斯浓度的影响57-58
• 5.4 工程实践58-61
• 5.4.1 合理挂设风帐58-59
• 5.4.2 上邻近层采空区瓦斯抽采措施59-60
• 5.4.3 本煤层采空区尾部钻孔抽采瓦斯措施60-61
• 5.5 153302工作面回采过程中上隅角瓦斯浓度变化规律61-62
• 5.6 本章小结62-64
• 6 结论及展望64-65
• 6.1 结论64
• 6.2 展望64-65
• 参考文献65-68
• 作者简历68-71
• 学位论文数据集71

【参考文献】

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本文编号：1064293