基于覆岩采动裂隙发育规律的高位抽采钻孔布置研究

发布时间：2021-10-31 15:41

　　瓦斯作为煤炭的伴生资源,在矿井回采过程中,受采动影响覆岩裂隙形成与扩展,瓦斯经裂隙流向上隅角与回风巷,引起矿井瓦斯超限,制约矿井安全高效开采。本论文采用相似模拟实验、FLAC3D数值计算、理论分析及现场工程验证等方法,对中南凹煤矿20102工作面采动影响下覆岩裂隙发育规律及卸压瓦斯的流通进行了较为系统的研究,确定高位钻孔卸压瓦斯抽采布置方案,研究结果表明:回采期间,预测工作面相对瓦斯涌出量为11.76m3/t,绝对瓦斯涌出量为22.87m3/min,矿井风排不能解决瓦斯问题,必须建立瓦斯抽采系统,宜采用高位钻孔抽采瓦斯,解决回采过程中上隅角与回风巷瓦斯超限问题。工作面初次来压步距为46m,周期来压步距14-22m,平均为17.33mm,综合抽采效果确定钻场步距为21m。通过支承压力分析,工作面与采空区相接部位为应力降低区（宽度为16-22m）,裂隙带沿该区域向上呈拱形分布,是瓦斯抽采的重点区域,综合钻孔布置高度确定终孔位置距回风巷39m。工作面回采过程中,距2#煤层45m范围内,为裂隙高度发育位置,同时也是瓦斯抽采的重点区域,综合覆岩三带高度（冒落带距2#煤层16-20m;裂隙带距2#... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

论文技术路线图

申南凹煤矿位置图

图 2.4 分源预测法统计矿井瓦斯涌出量示意图0102 工作面瓦斯涌出量瓦斯涌出量包括开采层瓦斯涌出量和邻近层瓦斯涌出量两部分回本邻Q Q Q回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；开采层相对瓦斯涌出量，m3/t；邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t。层瓦斯涌出量()本围丢准含残WWMmQ k k k 开采煤层相对瓦斯涌出量，m3/t；围岩瓦斯涌出系数（取 k围=1.2）；工作面丢煤瓦斯涌出系数（丢K =1/η=1.0526）；准备巷道预排瓦斯对工作面煤体瓦斯涌出影响系数；采工作面长度，m；

【参考文献】：
期刊论文
[1]煤层瓦斯运移机制的关键参数表征[J]. 刘永茜,张玉贵,张浪.  岩石力学与工程学报. 2017(05)
[2]采后覆岩裂隙岩体应力恢复的时空特征[J]. 王文学,王四巍,刘海宁,姜彤,任淼.  采矿与安全工程学报. 2017(01)
[3]工作面面宽对煤层群开采瓦斯卸压运移“三带”范围的影响[J]. 吴仁伦,王亚飞,徐东亮,折志龙,孟浪.  采矿与安全工程学报. 2017(01)
[4]大倾角煤层长壁开采空间应力拱壳形态研究[J]. 罗生虎,伍永平,刘孔智,解盘石,郎丁.  煤炭学报. 2016(12)
[5]不同开采方式下煤岩应力场-裂隙场-渗流场行为研究[J]. 谢和平,张泽天,高峰,张茹,高明忠,刘建锋.  煤炭学报. 2016(10)
[6]Width design for gobs and isolated coal pillars based on overall burst-instability prevention in coal mines[J]. Junfei Zhang,Fuxing Jiang,Sitao Zhu,Lei Zhang.  Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016(04)
[7]三维采动应力条件下覆岩裂隙演化规律试验研究[J]. 尹光志,李星,韩佩博,李铭辉,李文璞,邓博知.  煤炭学报. 2016(02)
[8]浅埋深薄基岩煤层组开采采动裂隙演化及台阶式切落形成机制[J]. 薛东杰,周宏伟,任伟光,张博夫,刘亚群,赵宇峰.  煤炭学报. 2015(08)
[9]多煤层穿层钻孔瓦斯抽采有效抽采半径测定[J]. 徐青伟,王兆丰,徐书荣,王立国.  煤炭科学技术. 2015(07)
[10]裂隙岩体冻融损伤研究进展与思考[J]. 刘泉声,黄诗冰,康永水,崔先泽.  岩石力学与工程学报. 2015(03)

博士论文
[1]四面采空采场“θ”型覆岩多层空间结构运动及控制研究[D]. 汪华君.山东科技大学 2006



本文编号：3468406