华亭煤矿采场强矿压条件下瓦斯涌出规律研究

发布时间：2017-04-12 17:01

  本文关键词：华亭煤矿采场强矿压条件下瓦斯涌出规律研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国浅部煤炭资源的日益枯竭，煤炭开采已进入深部开采阶段。深部开采下煤层瓦斯压力和瓦斯含量陡增，低瓦斯矿井逐渐升级为高瓦斯甚至是煤与瓦斯突出矿井，同时深部开采使影响瓦斯灾害发生的因素变得复杂，瓦斯灾害有向与其它灾害耦合发生的趋势。深部开采使得采场地应力增大，动力性灾害逐渐凸显，强矿压正在成为瓦斯灾害的一大诱因，因此加强对高地应力条件下采场强矿压显现对瓦斯涌出影响的机理研究，是实现深部开采过程中煤与瓦斯的安全、高效共采亟待解决的问题之一。 论文针对深部采场强矿压、低瓦斯工作面瓦斯异常涌出这一问题，在对华亭矿区强矿压与瓦斯灾害相关性进行调研的基础上，以华亭煤矿20104工作面为例，分析了顶板垮落冲击采空区的动力学过程，建立了冲击后采场瓦斯浓度增高的计算模型，表明采空区受冲击后回风巷瓦斯浓度能迅速达到14.3%的峰值。通过现场实测分析了采场瓦斯来源以及工作面前方支撑压力与瓦斯涌出量之间的关系，表明支撑压力越大瓦斯涌出量越大，强矿压工作面可能会出现瓦斯异常涌出现象。然后，基于对现场现象和数据的分析，研发了煤体在冲击荷载作用下瓦斯涌出试验系统，分析了冲击高度、煤样粒径对瓦斯涌出量峰值以及冲击高度对瓦斯解吸总量、时间的影响。 最后，基于微震技术对强矿压进行定义及级别划分，指出当采场强矿压微震能量大于104J时，应加强瓦斯涌出的防治措施；通过现场实测定性研究了强矿压条件下瓦斯涌出规律，表明强矿压显现时采场瓦斯涌出量增大1.22~4.74倍，且强矿压显现的时刻比瓦斯异常涌出量增大的时刻早2~24h，即瓦斯异常涌出具有一定延迟性；并对不同级别强矿压微震能量与瓦斯涌出量进行拟合，定量分析了强矿压与瓦斯涌出的关系，依据拟合函数对采场瓦斯涌出量进行预测。
【关键词】：矿井瓦斯 强矿压 瓦斯涌出 微震监测
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• Contents10-12
• 图清单12-16
• 表清单16-18
• 变量注释表18-19
• 1 绪论19-25
• 1.1 研究背景及意义19-20
• 1.2 国内外研究现状20-23
• 1.3 主要研究内容和研究方法23-25
• 2 强矿压与瓦斯灾害统计研究25-37
• 2.1 概述25
• 2.2 强矿压与瓦斯灾害统计与分析25-29
• 2.3 华亭煤矿不同强矿压对瓦斯涌出影响29-34
• 2.4 强矿压引起的瓦斯致灾机理34-35
• 2.5 本章小结35-37
• 3 采场强矿压活动与工作面瓦斯涌出关系37-51
• 3.1 支撑压力与瓦斯涌出的关系37-43
• 3.2 顶板冲击性垮落对瓦斯涌出的影响43-50
• 3.3 本章小结50-51
• 4 煤体冲击荷载作用下瓦斯涌出规律实验研究51-72
• 4.1 实验原理51
• 4.2 实验目的及内容51-52
• 4.3 实验系统及过程52-55
• 4.4 实验数据记录55-58
• 4.5 实验现象及数据分析58-70
• 4.6 本章小结70-72
• 5 华亭煤矿强矿压条件下瓦斯涌出规律72-90
• 5.1 工作面概况72-73
• 5.2 采场瓦斯来源及其影响因素73-74
• 5.3 基于微震系统的煤岩破坏监测74-79
• 5.4 强矿压定义及级别划分79-81
• 5.5 强矿压条件下瓦斯涌出规律81-88
• 5.6 基于微震的瓦斯涌出量预测88-89
• 5.7 本章小结89-90
• 6 结论及展望90-92
• 6.1 主要结论90-91
• 6.2 主要创新点91
• 6.3 研究展望91-92
• 参考文献92-98
• 作者简历98-100
• 学位论文数据集100

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 窦林名,何学秋;冲击矿压危险预测的电磁辐射原理[J];地球物理学进展;2005年02期

2 姜福兴;杨淑华;成云海;张兴民;毛仲玉;徐方军;;煤矿冲击地压的微地震监测研究[J];地球物理学报;2006年05期

3 何伟钢,唐书恒,谢晓东;地应力对煤层渗透性的影响[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2000年04期

4 程远平;俞启香;周红星;王海锋;;煤矿瓦斯治理“先抽后采”的实践与作用[J];采矿与安全工程学报;2006年04期

5 李化敏;王文;熊祖强;;采动围岩活动与工作面瓦斯涌出关系[J];采矿与安全工程学报;2008年01期

6 程远平;付建华;俞启香;;中国煤矿瓦斯抽采技术的发展[J];采矿与安全工程学报;2009年02期

7 朱卓慧;冯涛;谢东海;李石林;;不同应力路径下含瓦斯煤渗透特性的实验研究[J];采矿与安全工程学报;2012年04期

8 张仕和;才庆祥;陈开岩;;基于实时监测数据的综采工作面瓦斯涌出特征分析[J];采矿与安全工程学报;2012年04期

9 陈大力,秦永洋,赵俊峰,张军,孙晓军,刘殿信;综采工作面瓦斯涌出规律及影响因素分析[J];煤矿安全;2003年12期

10 王岩森,马立强,顾永功;矿压显现对工作面瓦斯涌出规律影响分析[J];煤矿安全;2004年11期

  本文关键词：华亭煤矿采场强矿压条件下瓦斯涌出规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：301715