谢一矿5121（S）B9b工作面保护层开采瓦斯治理技术研究

发布时间：2017-05-04 15:06

  本文关键词：谢一矿5121（S）B9b工作面保护层开采瓦斯治理技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：采取保护层开采技术并进行卸压瓦斯抽采,是防治煤与瓦斯突出最有效的措施之一。本文以5121(S)B9b煤层为研究背景,针对该煤层的煤与瓦斯赋存特点,选择5121(S)B9b煤层作为上保护层开采并进行卸压瓦斯的抽采,研究下被保护层B8煤层的瓦斯治理技术。本文以开采5121(S)B9b煤层进行卸压瓦斯治理为工程背景,利用岩石力学,弹性力学理论对煤岩体的卸压理论进行分析,得到保护层开采之后上覆岩移动的基本规律、覆岩移动中的离层与裂隙与下伏煤岩体裂隙发育规律,进而分析下伏煤岩体的渗透性与卸压瓦斯的渗流规律。利用FLAC3D数值模拟软件,分析保护层开采之后周围煤岩体的应力分布与被保护层的移动和变形规律。在理论分析与数值模拟结果的指导下,首先进行5121(S)B9b保护层开采及B8煤层卸压瓦斯抽采试验的方案设计；分析被保护层B8煤层的主要参数变化规律以及卸压瓦斯抽采效果；对开采上保护层5121(S)B9b煤层防治煤与瓦斯突出效果进行评价。本文对保护层之后的卸压范围进行了考察,并测定被保护层的煤层变形量、瓦斯抽采量、残余瓦斯含量以及钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。通过现场实测数据得到：2016年1月累计抽采被保护层B8煤层瓦斯233.86万m3,抽采率为55.1%,其中卸压瓦斯约占85.8%,被保护层B8煤层测残余瓦斯含量为3.76～4.35m3/t,最大残余瓦斯含量为4.35m3/t,B8工作面(北段)准备过程共进行的43次煤巷掘进预测,钻屑瓦斯解吸指标K1max为0.19ml/(g·min1/2),钻屑量Smax为4.9kg/m,以上均小于《防突规定》规定的工作面突出危险性预测参考临界值。表明,通过5121(S)B9b工作面的开采与卸压瓦斯的抽采,被保护层B8煤层区域防突效果较好。
【关键词】：上保护层开采 数值模拟 卸压增透 保护范围 瓦斯抽采
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-17
• 1.1 研究意义与背景11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 煤与瓦斯突出研究现状12
• 1.2.2 煤层卸压增透研究现状12-14
• 1.2.3 开采保护层研究现状14-15
• 1.3 拟订研究的主要内容与技术路线15-17
• 1.3.1 研究的主要内容15
• 1.3.2 技术路线15-17
• 2 上保护层开采煤岩体卸压理论及瓦斯渗流规律分析17-29
• 2.1 保护层开采防治煤与瓦斯突出17-20
• 2.1.1 保护层开采技术原理17-18
• 2.1.2 保护层的分类18-20
• 2.2 采场覆岩应力变化及裂隙产生的理论分析20-22
• 2.2.1 岩体原始应力状态20
• 2.2.2 采动影响下覆岩移动的基本规律20-21
• 2.2.3 覆岩移动中的离层与裂隙分布21-22
• 2.3 下伏煤岩体裂隙发育规律及分带研究22-23
• 2.4 采场下伏煤岩体渗透系数及透气性系数变化规律23-24
• 2.5 煤层中瓦斯赋存与渗流的基本理论分析24-27
• 2.5.1 煤层孔隙结构与瓦斯赋存状态24-26
• 2.5.2 煤层瓦斯渗流的基本机理26-27
• 2.6 本章小结27-29
• 3 采场下伏煤岩体卸压及移动数值模拟试验研究29-41
• 3.1 FLAC3D数值分析软件及理论基础29-32
• 3.1.1 FLAC3D数值分析软件简介29
• 3.1.2 FLAC3D数值分析软件特点29
• 3.1.3 FLAC数值模拟的理论基础29-32
• 3.2 模型建立32-33
• 3.2.1 数值模拟实验原型地质条件32-33
• 3.2.2 模型基本参数确定33
• 3.3 数值模拟垂直应力分布结果分析33-35
• 3.4 上保护层开采底板应力变化规律35-37
• 3.5 下被保护层B8煤层卸压变化分析37-39
• 3.6 本章小结39-41
• 4 保护层开采及卸压瓦斯抽采试验研究41-63
• 4.1 工作面概况41-42
• 4.1.1 5121(S)B9b工作面概况41
• 4.1.2 5121B8工作面概况41-42
• 4.2 5121(S)B9b工作面开采卸压范围考察42-50
• 4.2.1 沿工作面回采方向的保护范围42-46
• 4.2.2 沿工作面倾斜方向保护范围46-50
• 4.3 B8煤层被保护区域瓦斯基本参数测定50-55
• 4.3.1 煤层瓦斯压力测定50-53
• 4.3.2 煤样瓦斯基本参数实验室测定及结果分析53-55
• 4.4 B8煤层区域防突措施效果考察55-59
• 4.4.1 B8煤层变形量55-56
• 4.4.2 被保护层残余瓦斯含量测定56-59
• 4.4.3 残余瓦斯含量综合分析59
• 4.5 B8煤层卸压瓦斯抽采效果分析59-61
• 4.6 本章小结61-63
• 5 结论与展望63-65
• 5.1 主要结论63-64
• 5.2 今后的工作与展望64-65
• 参考文献65-67
• 致谢67-69
• 作者简介及读研期间主要科研成果69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李志强;刘勇;;黔金矿区保护层保护效果的研究[J];科协论坛(下半月);2009年12期

2 屈永安;;桑树坪煤矿保护层开采效果初探[J];陕西煤炭;2010年03期

3 孟战成;魏风清;史广山;李振兴;李连昌;;近距离上保护层开采保护范围研究[J];煤炭工程;2013年03期

4 童云飞,樊传兵;潘一矿下保护层开采效果探析[J];矿业安全与环保;2003年S1期

5 李青松;王兆丰;陈向军;覃木广;贺智勇;;潘二矿上保护层开采保护效果及参数考察研究[J];煤炭工程;2007年05期

6 付亿杰;董化洲;;保安煤矿突出矿井下保护层的选择分析[J];河北煤炭;2011年02期

7 徐刚;;下保护层开采技术在渝阳煤矿的应用[J];中州煤炭;2011年09期

8 王永辉;王培强;;上保护层开采的相似材料模拟试验研究[J];煤矿现代化;2011年05期

9 田坤云;唐现奇;刘志源;郑吉玉;;上保护层开采的保护效果及裂隙带分析[J];煤炭工程;2014年04期

10 高祥;保护层开采的保护范围和效果的研究[J];煤炭技术;2004年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 屈永安;;桑树坪煤矿保护层开采效果初探[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集（2011）[C];2011年

2 王家臣;邵太升;赵洪宝;;上保护层厚度对保护层开采效果影响数值模拟研究[A];岩石力学与工程的创新和实践：第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年

3 孙培德;鲜学福;;上保护层保护范围的固气耦合分析[A];第六届全国岩石动力学学术会议文集[C];1998年

4 徐传田;;海孜矿开采远距离下保护层解突效果研究[A];瓦斯地质理论与实践——中国煤炭学会瓦斯地质专业委员会第五次全国瓦斯地质学术研讨会论文集[C];2005年

5 孙波;何晓东;;被保护层开采突出危险性评价方法[A];煤矿重大灾害防治技术与实践——2008年全国煤矿安全学术年会论文集[C];2008年

6 王公忠;田坤云;王国际;;上保护层开采保护范围确定及其数值模拟[A];瓦斯地质研究进展2013[C];2013年

7 王建军;;BC-1型变形仪在开采保护层中的应用[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会交流论文（部分）[C];2009年

8 赵斌;王楚光;;新庄孜矿保护层的科学选择[A];2010年度淮南矿业集团煤炭学会学术交流会论文汇编（一）·地质专业[C];2010年

9 刘结高;;保护层开采工作面瓦斯涌出量预测研究[A];第3届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2008年

10 陈寒秋;;平煤八矿远程保护层开采技术研究[A];煤炭科学与技术研究论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 许翼鹏　记者 郝玲;祁东矿保护层开采成为“防突”新盾牌[N];中国企业报;2009年

2 李勇;渝阳煤矿近水平煤层下保护层开采技术成功通过鉴定[N];经理日报;2008年

3 赵凯;打通一矿薄煤层钻孔施工采用新工艺获成功[N];经理日报;2008年

4 本报记者 鲁松 本报通讯员 程宫;潘二矿12124工作面双保护层开采成效显著[N];淮南日报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 常中保;无煤柱开采保护层覆岩裂隙发育及瓦斯抽采技术[D];中国矿业大学(北京);2015年

2 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年

3 魏刚;红菱煤矿上保护层开采防突理论及关键技术研究[D];辽宁工程技术大学;2012年

4 胡国忠;急倾斜多煤层俯伪斜上保护层开采的关键问题研究[D];重庆大学;2009年

5 惠功领;煤矿深部近距低采高上保护层开采瓦斯灾害协同控制技术[D];中国矿业大学;2011年

6 邵太升;黄沙矿上保护层开采卸压释放作用研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

7 陈海栋;保护层开采过程中卸载煤体损伤及渗透性演化特征研究[D];中国矿业大学;2013年

8 刘海波;极薄保护层钻采上覆突出煤层变形与透气性分布规律及在卸压瓦斯抽采中的应用[D];中国矿业大学;2009年

9 范晓刚;急倾斜下保护层开采保护范围及影响因素研究[D];重庆大学;2010年

10 刘应科;远距离下保护层开采卸压特性及钻井抽采消突研究[D];中国矿业大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 万永斌;突出矿井保护层选择及开采顺序的研究[D];贵州大学;2015年

2 刘欣;急倾斜下保护层沿空留巷区域防突关键技术研究[D];河南理工大学;2014年

3 汪扬辉;谢一矿5121（S）B9b工作面保护层开采瓦斯治理技术研究[D];安徽理工大学;2016年

4 郑吉玉;王行庄矿保护层开采的卸压影响范围及消突效果研究[D];河南理工大学;2012年

5 孟令君;西马矿下保护层最小可采层间距的分析研究[D];辽宁工程技术大学;2012年

6 董子文;大淑村矿开采下保护层保护效果及范围研究[D];辽宁工程技术大学;2013年

7 魏二剑;王行庄煤矿保护层开采保护范围确定及保护效果考察[D];河南理工大学;2011年

8 孟战成;近距离上保护层开采保护范围及瓦斯运移规律研究[D];河南理工大学;2012年

9 张硕;薛村矿3~#煤作保护层开采研究[D];河北工程大学;2012年

10 李鹏;李雅庄煤矿下保护层开采卸压保护范围及可行性研究[D];河南理工大学;2012年

  本文关键词：谢一矿5121（S）B9b工作面保护层开采瓦斯治理技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：345283