预抽钻孔负压沿孔长变化特性及对瓦斯抽采效果影响研究
[Abstract]:The change characteristics of negative pressure along the hole length and the influence on the gas drainage effect are studied. The reasonable gas drainage parameters are determined to improve the gas drainage effect. It is of great theoretical and practical significance to effectively eliminate the gap zone and ensure the safe and efficient mining of coal mines. This paper takes Jiulishan Coal Mine of Henan Coking Coal Energy Group and Yameidanning Coal Mine of Shanxi Province as the research background and experimental site, through theoretical analysis, laboratory test, numerical simulation and field verification, etc. The change characteristics of negative pressure along the hole length and its influence on the gas extraction parameters and the effect of gas drainage were carried out systematically. On the basis of the systematic analysis of the influence of the parameters such as negative pressure, bore hole diameter and gas flow rate on the distribution of negative pressure in the borehole, the distribution of negative pressure along the hole length in the drainage borehole is obtained. The negative pressure in the borehole is not a constant value, and the negative pressure decreases gradually along the length of the borehole. The relation between the negative pressure and the length of the borehole is negative exponent. The relation is x xep 脳-脳 = eba,ba). E is the fitting coefficient related to the negative pressure of the hole opening, the diameter of the borehole, the gas flow rate of the borehole, the length of the borehole and so on. The results show that the gas discharge in the borehole decreases gradually along the length of the borehole, and the relationship between the gas discharge and the gas discharge is negative exponentially, and the relation is xd xec Q 脳-脳 = 44. Under the condition of negative pressure, diameter of borehole, permeability coefficient of coal seam and extraction time, the distribution of gas pressure isoline in radial direction of borehole is different from that of traditional method. The gas pressure isoline in the radial direction of borehole is "V" type distribution. Through numerical simulation and field test, the influence of negative pressure in borehole on gas extraction parameters is obtained, and the influence radius of effective extraction at different hole depth is put forward, that is, the influence radius of effective extraction is not only associated with extraction time. The diameter of borehole, the permeability coefficient of coal seam, and the relationship between the drilling depth and the parameters (5.05.0LBAtp Rn 脳 脳 脳 = fl) are closely related. The reasonable extraction parameters of Jiulishan Mine are obtained: the reasonable negative pressure of extraction is 26.7ng / 39.9k Pa, and the reasonable diameter of the extraction borehole is 94mm / 113mm. With the increase of borehole depth, the negative pressure in the borehole is obviously lower than that in the hole, and the loss of negative pressure in the 100-meter borehole is 19.730.64. After optimizing the extraction parameters, the initial gas extraction rate of the drainage borehole is 0.0203 m3 / min, which is 37% higher than that before optimization. The attenuation coefficient of gas discharge is 0.0042, which is 24% lower than that before optimization. The extraction concentration and extraction volume of Dongfeng well pumping station, west wind well pumping station and south air well pumping station have been improved significantly. The results of field verification in Yamedaning Coal Mine show that the extraction capacity increases with the increase of drilling length before 810m. When the borehole length reaches 810m, the amount of borehole extraction is basically unchanged, and the reasonable extraction drilling length is 810m.
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TD712.6
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,本文编号:2355964
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