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煤层注水工程动态管理研究

发布时间:2018-02-11 23:30

  本文关键词: 煤层注水 效益分析 动态管理 决策优化 多级保障 出处:《辽宁工程技术大学》2015年博士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:煤炭是中国的重要基础性能源,煤炭生产是国民经济和社会发展的支撑产业。煤矿开采规模的日益增大以及相关生产活动的高速发展,造成煤矿生产的安全问题日益突出,亟待解决。采用切实有效的安全保障措施,进行科学合理的生产过程管理,是保障煤矿企业安全生产、提高煤炭企业经济效益的必要前提和有效途径。煤层注水技术是解决煤矿防尘、防治煤与瓦斯突出、防治冲击地压、防自燃以及提高顶煤冒放性等煤矿安全问题的有效措施之一。然而,煤层注水亦是一项受制于众多因素影响的复杂工程,煤层注水效益受煤层自身物理力学性质、埋藏深度、煤层空隙和裂隙程度、煤体空隙特征等诸多因素制约和影响,煤层注水的参数指标决定着注水工程的可施性和有效性。因此,分析煤层注水的影响因素指标,对煤层注水工程进行科学动态管理,是保障煤层注水工程有效实施、实现煤矿安全生产、提高煤炭企业经济效益最终目标的首要关键。在深入研究煤层注水基础理论及工程管理过程的基础上,以提高煤层注水安全经济效益为目标,以煤层注水影响因素为分析对象,着眼于煤层注水工程过程的动态管理,结合理论模型创新研究、应用系统设计构建、分析与实证相结合等方法,对煤层注水效益分析、注水过程动态管理、注水参数解算优化等进行了全面、系统地剖析和论证。希望对于提升煤炭企业的注水策略采纳积极性,保障企业安全投资的科学有效性,提高企业经济效益有所帮助。主要研究内容如下:(1)分析煤层注水效益的影响因素,选定必要因素指标,进行煤层的注水效益分级,针对不同注水效益级别制定相应的煤层注水决策,创建煤层注水效益分析模型,为煤炭企业的最终注水效益决策提供依据。(2)针对0-15m的煤层注水过程,构建参数可调趋优的煤层注水三维动态管理模型。通过管理模型实现对煤层注水工程参数的修正和优化、注水过程的动态描述,实现对煤层注水工程的科学管理和效益优化。(3)基于煤层注水效益分析模型、煤层注水动态管理模型,全面集成信息化理论和无线通信技术,构建了煤层注水动态管理信息系统。将煤层注水的效益分析、科学决策、信息采集、动态管理与优化充分有机结合于一体。(4)根据煤矿生产现场实际数据,通过煤层注水动态管理信息系统进行煤层注水效益分析模型、煤层注水动态管理模型的科学性和有效性的充分验证。进行待注煤层工作面注水效益预分析、工作面注水过程动态管理、煤层注水的参数优化等实证,验证所建模型和系统的正确性、科学性,及其对于煤层注水工程管理的实际指导意义。
[Abstract]:Coal is an important basic Chinese energy, coal production is the supporting industry of national economy and social development. The rapid development of the scale of coal mining is increasing and the related production activities, resulting in coal mine production safety issues have become increasingly prominent, urgent. The security measures effective, production process management is scientific and reasonable, to ensure the safety of coal production enterprises, necessary and effective way to improve the economic benefits of coal enterprises. Coal injection technology is to solve the coal dust, coal and gas outburst prevention, prevention of rockburst, spontaneous combustion prevention and improve coal roof effective measures put safety problems of coal mine. However, coal seam is also a complex project subject to many factors, by the coal seam water injection efficiency of physical and mechanical properties, buried depth, seam voids and cracks, voids of coal The characteristics of many factors and the influence parameters of coal seam water injection determines the injection engineering can be applied and effective. Therefore, analysis of influencing factors of coal seam, scientific dynamic management of coal seam project, is to ensure the effective implementation of coal seam project, mine safety production, improve the economic benefits of the key goal coal enterprises. Based on the basic theory of coal seam and the project management process deeply, in order to improve the coal seam water safety economic benefit as the goal, the effect factors of coal seam infusion as the research object, focusing on the dynamic management of coal seam project process, combining with the research model of innovation theory, design and construction of application system, analysis and empirical combination methods of analysis of coal seam water injection efficiency, dynamic management of water injection, water injection parameter optimization for a comprehensive, systematic analysis and discussion I hope to improve the water permit. Strategy of coal enterprises to adopt positive, scientific and effective guarantee of safety investment in enterprises, help to improve the economic efficiency of enterprises. The main contents are as follows: (1) analysis of influence factors of coal seam water injection efficiency, selected necessary factors for classification of waterflood efficiency in coal seam, making the corresponding decision of coal seam according to different water level benefits, create the coal seam water injection effect analysis model, which provides the basis for water injection efficiency decision of coal enterprise. (2) according to the coal seam water injection process of 0-15m, construction of adjustable optimization for seam water injection 3D dynamic management model parameters. Through modification and optimization of parameters of coal seam project management model, dynamic describe the process of water injection, the realization of scientific management and efficiency optimization of coal seam project. (3) coal seam benefit analysis model based on coal layer water flooding pipe Physical model, fully integrated information theory and wireless communication technology, constructs the dynamic management information system of coal seam. The coal seam water injection efficiency analysis, scientific decision-making, information collection, dynamic management and optimization of fully combine in one. (4) according to the coal mine production field data of coal seam water injection efficiency analysis model by dynamic management the information system of coal seam, coal seam dynamic management model is scientific and effective. The working face in coal seam water injection efficiency pre analysis, dynamic management of surface water injection process, empirical parameter optimization of coal reservoirs, scientific accuracy, model and system verification, and for project management coal seam water injection in practical significance.

【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TD714.41

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本文编号:1504258

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