高瓦斯易自燃煤层工作面瓦斯治理技术研究及其应用

发布时间：2017-05-12 04:08

  本文关键词：高瓦斯易自燃煤层工作面瓦斯治理技术研究及其应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：论文在深入现场调查研究的基础上，以山西吕梁中阳付家焉煤业10#煤层试验工作面瓦斯治理为依托，运用地质力学、流体力学等学科理论和方法，针对我国煤炭工业急需解决的自燃煤层综放工作面瓦斯治理难题，从通风与抽采瓦斯两个方面系统地探讨了高瓦斯易自燃煤层工作面瓦斯治理技术措施，并证实了U+I型工作面通风方式配合顶板走向高抽巷治理高瓦斯易自燃煤层工作面瓦斯取得良好的效果。 论文在对试验工作面瓦斯治理问题进行系统地评价研究后，，利用UDEC软件基于岩体力学理论分析确定了工作面采空区“垂直三带”发育特征，据此得定高抽巷的合适布置层位，同时基于流体力学理论运用COMSOL软件进行计算模拟，根据数值模拟结果优化预抽煤层瓦斯钻孔的相关参数，确定了钻孔有效抽采半径、孔口负压及钻孔直径等工艺参数。通过对试验工作面瓦斯治理效果进行验证，根据统计分析抽采流量、浓度、抽采率等参数的结论，认为优化后的工作面瓦斯治理措施实用可靠，为付家焉煤业以及山西吕梁地区矿井瓦斯治理工作提供了科学依据和理论指导。
【关键词】：U+I+G 自燃煤层 参数优化 效果考察 通风系统
【学位授予单位】：煤炭科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 论文研究的背景及意义8-9
• 1.2 国内外自燃煤层瓦斯治理研究现状9-11
• 1.2.1 国外研究现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10-11
• 1.3 主要研究技术思路11-13
• 2 付家焉煤业瓦斯治理现状分析与评价13-27
• 2.1 矿井与工作面概况13-15
• 2.1.1 矿井概况13
• 2.1.2 矿井地质构造13
• 2.1.3 煤层及煤质13-15
• 2.1.4 矿井通风15
• 2.2 工作面煤层特征15-16
• 2.3 瓦斯参数与工作面涌出量预测16-21
• 2.3.1 瓦斯基础参数测试16-18
• 2.3.2 瓦斯涌出量预测18-21
• 2.4 工作面瓦斯治理现状21-26
• 2.4.1 工作面通风系统现状评价21-22
• 2.4.2 工作面瓦斯抽采现状评价22-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 工作面瓦斯抽采工艺参数优化研究27-44
• 3.1 COMSOL 软件简介27-28
• 3.1.1 COMSOL 软件基本结构27
• 3.1.2 COMSOL 软件模拟计算步骤27-28
• 3.2 顺层钻孔预抽瓦斯物理模型及定解条件28-32
• 3.2.1 条件假设28
• 3.2.2 瓦斯流动方程28-31
• 3.2.3 定解条件31-32
• 3.3 单一钻孔参数数值模拟32-40
• 3.3.1 建立模型32
• 3.3.2 模拟结果32-40
• 3.4 多钻孔数值模拟40-43
• 3.4.1 建立模型40-41
• 3.4.2 结果分析41-43
• 3.5 本章小结43-44
• 4 试验工作面瓦斯治理技术措施优化44-53
• 4.1 工作面通风系统优化44-51
• 4.1.1 UDEC 简介44-45
• 4.1.2 UDEC 基本原理及求解流程45-48
• 4.1.3 模型构建48-49
• 4.1.4 采空区垂直“三带”划分及模拟结果49-51
• 4.2 工作面瓦斯抽采工艺优化51-52
• 4.2.1 工作面本煤层瓦斯治理措施51-52
• 4.2.2 工作面邻近层瓦斯抽采工艺优化52
• 4.3 本章小结52-53
• 5 试验工作面瓦斯抽采效果验证与分析53-57
• 5.1 瓦斯抽采效果验证53-55
• 5.1.1 试验工作面预抽煤层瓦斯效果验证53-54
• 5.1.2 试验工作面高抽巷瓦斯抽采效果验证54-55
• 5.2 试验工作面瓦斯治理效果评价55-56
• 5.3 本章小结56-57
• 6 结论与展望57-59
• 6.1 主要结论57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-64
• 附录64-65
• 致谢65

【参考文献】

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本文编号：358727