老石旦煤矿深部瓦斯富集区瓦斯抽放技术研究

发布时间：2017-03-30 03:17

  本文关键词：老石旦煤矿深部瓦斯富集区瓦斯抽放技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会的高速发展，科学技术是日新月异，对煤炭的需求是越来越低且燃烧煤炭对环境造成很大的破坏，因此全世界都在急需寻找更多、无污染的新能源，比如瓦斯，我们都知道，瓦斯是赋存在煤层内的且深度越深瓦斯的赋存量就越大，特别是在断层附近，由于浅部煤层都开发的差不多了，所以深部煤层成为了未来煤矿开采的重点。瓦斯是赋存在煤层中的，所以在开采煤层时就会有瓦斯逸散出来，从而发生瓦斯突出和爆炸，，对工人和煤矿造成不可估量的损失，因此，能否安全有效的把深部局部大量的瓦斯抽采出来成为了未来的研究趋势。 本论文以老石旦煤矿031604综采工作面本煤层为研究对象，为了找到跟很好的抽采方法，以此来降低煤矿深部瓦斯富集区瓦斯抽放的难易程度，先是通过探究煤层赋存规律和瓦斯涌出一场来源分析，做矿井煤层瓦斯基础参数的测定，得到煤层赋存规律和16#煤层为可抽采煤层茄树较难抽放。利用分源预测法确定16#煤层瓦斯来源主要为开采层。通过比较目前常用抽采深部瓦斯方法结合矿井目前具体条件，决定在16#煤层采用钻割一体化增透技术中水力冲孔技术和水力割缝技术。在同一钻孔中做实验，运用数值拟合得出三种抽采方法瓦斯含量和浓度变化曲线图，两两比较得出结果，选出合理的抽采方案。 最后依据所得的数据在16#煤层分三个钻场布置钻孔，钻孔形式为扇形，进行钻孔实时监测，每隔一小时记录一次数据，三小时后算出总的数据，并运用公式求得两两之间瓦斯含量的倍数。计算结果表明，在16#煤层采用以上两种技术都能以高矿井瓦斯抽采量和降低瓦斯抽采难度，计算结果也在预测范围内，说明本论文所选用的抽采方法是合理有效的。
【关键词】：扇形钻孔法 瓦斯抽放 水力割缝 数值拟合
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题提出9-11
• 1.1.1 研究背景及意义9
• 1.1.2 国内瓦斯抽放技术的发展情况9-10
• 1.1.3 煤层气开采国外研究状况10-11
• 1.2 课题研究综述11-14
• 1.2.1 本文的研究内容11-12
• 1.2.2 研究目标12
• 1.2.3 研究技术路线12-14
• 2 16#煤层深部瓦斯赋存规律和局部瓦斯异常原因分析14-30
• 2.1 16#煤层深部瓦斯赋存规律综述14
• 2.2 老石旦煤矿概况14-15
• 2.2.1 交通概况14-15
• 2.2.2 煤层概况15
• 2.2.3 矿井通风15
• 2.3 瓦斯基础参数测定概述15-28
• 2.3.1 瓦斯基础参数测定17-24
• 2.3.2 16#煤层深部局部瓦斯异常原因分析24-27
• 2.3.3 16#煤层深部局部瓦斯富集区域推定原则27-28
• 2.4 本章小结28-30
• 3 031604 工作面瓦斯涌出预测30-35
• 3.1 031604 工作满面概况30
• 3.2 031604 回采工作面瓦斯涌出预测30-34
• 3.2.1 031604 工作面瓦斯来源分析30-31
• 3.2.2 031604 回采工作面瓦斯涌出量预测31-33
• 3.2.3 031604 工作面瓦斯抽放的必要性33-34
• 3.2.4 031604 工作面瓦斯抽放可行性34
• 3.3 本章小结34-35
• 4 矿井瓦斯抽采方法比较及确定最终方案35-50
• 4.1 浅部煤层瓦斯抽采方法35-36
• 4.1.1 石门揭煤瓦斯抽采35
• 4.1.2 煤层巷道掘进前预抽35-36
• 4.1.3 边掘边抽36
• 4.1.4 开采前本煤层预抽36
• 4.1.5 邻近层抽采36
• 4.2 深部煤层富集区瓦斯抽采方法36-39
• 4.2.1 多重开采下向卸压增透的瓦斯抽采技术36-37
• 4.2.2 大间距上部煤层的卸压带瓦斯抽放技术37-38
• 4.2.3 沿空留巷煤与瓦斯共采技术38
• 4.2.4 网格式穿层钻孔增透瓦斯抽采技术38
• 4.2.5 钻割一体的化增透卸压抽采技术38-39
• 4.3 16#煤层深部瓦斯预抽工业性试验和确定工作面抽采方案39-49
• 4.3.1 工业性实验目的39
• 4.3.2 监测程序39-40
• 4.3.3 流量计算40-42
• 4.3.4 监测数据统计42-43
• 4.3.5 抽放钻孔流量衰减系数43-49
• 4.4 确定最终方案49-50
• 5 031604 工作面抽采方案理论原理及效果比较50-58
• 5.1 水力冲孔抽采瓦斯的理论原理50-51
• 5.2 水力割缝抽采瓦斯的理论原理51
• 5.3 效果比较51-56
• 5.3.1 试验条件简介51-52
• 5.3.2 试验方法与过程52-53
• 5.3.3 三种方案的抽采效果比较53-56
• 5.4 本章小结56-58
• 6 现场验证、结论及展望58-62
• 6.1 现场验证58-60
• 6.1.1 现场验证方法与过程58-59
• 6.1.2 三种抽采方法抽采量总和59
• 6.1.3 三种抽采瓦斯量总和比较59-60
• 6.1.4 工程应用建议60
• 6.2 结论60-61
• 6.3 今后的研究工作61-62
• 参考文献62-65
• 在学研究成果65-66
• 致谢66-67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 肖远见;沿层钻孔周围瓦斯(真实气体)渗流压力方程及三维数值分析[J];矿业安全与环保;2004年03期

2 程瑞端,陈海焱,鲜学福,王国超;温度对煤样渗透系数影响的实验研究[J];煤炭工程师;1998年01期

3 王宏图,杜云贵,鲜学福,罗平亚;地电场对煤中瓦斯渗流特性的影响[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年S1期

4 冯增朝,康健,段康廉;煤体水力割缝中瓦斯突出现象实验与机理研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年04期

5 李忠华;潘一山;张啸;尹亮亮;;高压水射流切槽煤层卸压机理[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年01期

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本文编号：276110