基于煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔的小断层预测

发布时间：2017-05-14 13:19

  本文关键词：基于煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔的小断层预测，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：预测和探测隐伏小断层对煤矿安全生产意义重大。目前,矿井隐伏小断层常规预测和探测技术主要有地质分析法、物探法和钻探法。地质分析法的有效预报范围有限且准确度低,物探法受煤岩物性条件限制,存在多解性问题,钻探施工时间长,费用高,影响采掘进度,以致现有预测和探测技术尚无法满足矿井安全生产的客观要求。因而,利用煤矿生产中大量实施的穿层瓦斯抽采钻孔开展煤层隐伏小断层预测和探测具有重要的现实意义。本文提出了利用穿层瓦斯抽采钻孔,获取煤层顶(底)板标高数据,通过编制高精度煤层顶(底)板等高线图和三维立体图,对煤层隐伏小断层进行预测的方法。研究表明:利用穿层瓦斯抽采钻孔预测和探测隐伏小断层的精度,主要受到钻孔间距、隐伏断层落差、钻孔偏斜和测量误差等因素的影响。钻孔间距与断层落差影响煤层底板等高线图对断层的敏感度,钻孔间距越小,断层落差越大,则异常区等高线越密集,异常区两侧的等高线扭曲幅度越大,断层显示越明显;钻孔偏斜和测量误差会导致钻孔控制煤层底板点坐标偏离真实值,影响预测隐伏断层的精度,甚至造成漏判、误判。因而,减小钻孔偏斜和测量误差,是提高隐伏断层预测精度的基础。本文总结了利用穿层瓦斯抽采钻孔预测和探测隐伏小断层,提高精度的五项保障措施,即完善钻孔施工记录、减少测量误差、校正和筛选钻孔数据、防止钻孔偏斜和综合利用瓦斯地质信息。通过建立煤巷条带穿层瓦斯抽采三维地质模型,介绍了抽采钻孔基础参数的获取方法,阐述了数据校正基本原则和转换步骤,编写了绘制煤层底板等高线图及三维立体图的MATLAB程序,提出了利用上述图件对隐伏小断层进行定性和定量判定的方法。通过现场应用,成功预测了落差为2.2 m的小断层,验证了该方法的可行性。
【关键词】：地质预测 隐伏小断层 煤巷 穿层钻孔 MATLAB软件
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-14
• 1.1 选题依据和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 主要研究内容和方法13
• 1.4 研究技术路线13-14
• 2 利用煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔探测小断层的理论基础14-28
• 2.1 断层14-18
• 2.1.1 断层要素14-16
• 2.1.2 断层类型16
• 2.1.3 断层特征16-17
• 2.1.4 断层测定17-18
• 2.2 瓦斯抽采钻孔施工设备及工艺18-26
• 2.2.1 钻孔设备18-20
• 2.2.2 钻进工艺20-26
• 2.3 MATLAB简介26-28
• 3 利用煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔探测小断层的基本原理和方法28-70
• 3.1 利用煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔探测小断层基本原理28-31
• 3.1.1 煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔基本布置28-30
• 3.1.2 断层的空间形态特征30
• 3.1.3 断层带内穿层钻孔施工响应30-31
• 3.2 利用煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔探测小断层具体方法31-70
• 3.2.1 建立煤巷条带穿层瓦斯抽采地质模型31-32
• 3.2.2 采集煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔数据32-56
• 3.2.3 煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔数据处理56-63
• 3.2.4 绘制煤层底板等高线图及其三维图63-67
• 3.2.5 判识断层67-70
• 4 断层探测准确度的影响因素及保障措施70-80
• 4.1 断层探测准确程度影响因素70-73
• 4.1.1 钻孔间距70-71
• 4.1.2 断层落差71-72
• 4.1.3 钻孔偏斜72-73
• 4.1.4 测量误差73
• 4.2 提高断层探测准确度的保障措施73-80
• 4.2.1 完善钻孔施工记录73-74
• 4.2.2 预防止钻孔偏斜74-77
• 4.2.3 合理筛选、校正钻孔数据77
• 4.2.4 减少测量误差77-78
• 4.2.5 综合利用瓦斯、地质、钻孔信息预测断层78-80
• 5 实例验证80-86
• 5.1 试验区概况80
• 5.2 抽采技术参数选择80-81
• 5.2.1 确定钻孔间距80
• 5.2.2 钻孔布置方式80-81
• 5.3 穿层抽采钻孔施工81-82
• 5.3.1 钻机选择81-82
• 5.3.2 钻孔施工要求82
• 5.4 断层探测82-86
• 6 结论与展望86-88
• 6.1 结论86
• 6.2 展望86-88
• 参考文献88-94
• 作者简历94-96
• 学位论文数据集96

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘卫国;;瓦斯抽采系统中有关参数的自动监测控制技术[J];矿业安全与环保;2007年02期

2 廖春奎;梅甫定;;中梁山煤矿瓦斯抽采技术及应用[J];河南理工大学学报(自然科学版);2007年05期

3 杨海生;;实施创新瓦斯抽采方法 提高瓦斯抽采率[J];河北煤炭;2008年06期

4 赵干;;淮南矿区瓦斯抽采技术[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年01期

5 陈军;;瓦斯抽采泵循环供水实践[J];陕西煤炭;2008年03期

6 侯永平;;余吾煤业公司瓦斯抽采存在问题分析及采取对策[J];煤;2008年09期

7 张志刚;贾光胜;杨利平;高振勇;;瓦斯抽采效果预测方法在王坡矿的应用[J];煤矿开采;2009年01期

8 谭友定;;筠连矿区鲁班山井田瓦斯抽采方法探索与实践[J];矿业安全与环保;2009年02期

9 贺天才;李海贵;张海军;;晋城矿区厚煤层瓦斯抽采技术与实践[J];煤炭科学技术;2009年03期

10 黄昌文;杨良智;;松藻矿区瓦斯抽采的现状和发展方向[J];矿业安全与环保;2009年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 田振林;;彬长矿区瓦斯抽采站与瓦斯(乏风)发电厂[A];煤矿瓦斯地质与抽采利用研究——陕西省煤炭学会学术年会论文集（2012）[C];2012年

2 许福利;;矿井瓦斯抽采是矿井安全高效的重要保障[A];基于瓦斯地质的煤矿瓦斯防治技术[C];2009年

3 熊云威;;龙会场煤矿瓦斯抽采方法与参数的合理确定[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年

4 刘广顺;;煤矿瓦斯抽采系统自动放水装置研制[A];煤矿机电一体化新技术学术会议论文集[C];2010年

5 崔洪庆;朱加锋;;发挥瓦斯抽采钻孔地质勘查作用的意义和原则[A];瓦斯地质基础与应用研究[C];2011年

6 张邦安;;中梁山煤田立体瓦斯抽采利用体系的探索[A];第三届全国煤矿机械安全装备技术发展高层论坛暨新产品技术交流会论文集[C];2012年

7 杨继东;;突出煤层瓦斯抽采钻孔除尘技术研究与实践[A];纪念中国煤炭学会成立五十周年省（区、市）煤炭学会学术专刊[C];2012年

8 宋志敏;任建刚;李冰;;基于强化工艺的瓦斯抽采地质研究[A];瓦斯地质研究进展2013[C];2013年

9 朱国忠;贾立钢;;长距离定向水平钻孔瓦斯抽采技术的应用[A];瓦斯地质研究进展2013[C];2013年

10 涂冬平;;利用水力冲孔提高瓦斯抽采效果的技术研究[A];第七届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 万水平　吴勤;建新煤矿瓦斯抽采孔有了“身份证”[N];中国矿业报;2011年

2 本报记者 王雨璐;山西构建五大瓦斯抽采利用园区[N];山西青年报;2014年

3 本报记者 闫志强;煤矿瓦斯抽采成科研投资热点[N];中国能源报;2014年

4 刘铮 陈忠华;国家出台政策推动瓦斯抽采利用[N];中国改革报;2006年

5 记者 杨学锋;江西强化煤矿瓦斯抽采利用[N];中国煤炭报;2007年

6 邝邺;重庆：煤矿瓦斯抽采利用给出指导意见[N];地质勘查导报;2007年

7 记者 董立龙邋通讯员 张英峰;全省煤矿瓦斯抽采利用现场会在张矿集团召开[N];河北日报;2007年

8 记者　刘铮、陈忠华;国家鼓励瓦斯抽采利用[N];人民日报;2006年

9 刘铮 陈忠华;瓦斯抽采项目：税收优惠政策出台[N];新华每日电讯;2006年

10 记者 李仑;山西出台政策鼓励瓦斯抽采利用[N];中国煤炭报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 郝世俊;煤矿井下大直径定向钻孔的成孔工艺及瓦斯抽采效果研究[D];煤炭科学研究总院;2007年

2 郝富昌;基于多物理场耦合的瓦斯抽采参数优化研究[D];中国矿业大学(北京);2012年

3 胡胜勇;瓦斯抽采钻孔周边煤岩渗流特性及粉体堵漏机理[D];中国矿业大学;2014年

4 刘彦伟;突出危险煤层群卸压瓦斯抽采技术优化及防突可靠性研究[D];中国矿业大学;2013年

5 祝钊;瓦斯抽采安全防护关键技术及多级防护系统研究[D];大连理工大学;2014年

6 吕有厂;煤矿瓦斯抽采钻孔风力排粉水射流负压引射除尘技术及应用[D];中国矿业大学;2012年

7 刘春;松软煤层瓦斯抽采钻孔塌孔失效特性及控制技术基础[D];中国矿业大学;2014年

8 于永江;煤体非均质随机裂隙模型及渗流—应力耦合分析[D];辽宁工程技术大学;2010年

9 周红星;突出煤层穿层钻孔诱导喷孔孔群增透机理及其在瓦斯抽采中的应用[D];中国矿业大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘晴;余吾煤矿瓦斯抽采管路系统优化[D];河南理工大学;2011年

2 石俊鹤;瓦斯抽采源头监测系统软件的研究与设计[D];河南理工大学;2014年

3 宫鹏巍;古汉山煤矿采空区瓦斯抽采技术的研究[D];辽宁工程技术大学;2012年

4 冉永进;九里山煤矿二_1煤层瓦斯抽采系统合理抽采负压研究[D];河南理工大学;2012年

5 张智峰;煤层钻孔瓦斯抽采效果影响因素的实验研究[D];河南理工大学;2012年

6 刘徐三;煤层瓦斯抽采水平定向钻孔钻进工艺及稳定孔壁冲洗液技术研究[D];成都理工大学;2013年

7 宋国正;瓦斯抽采系统安全性研究[D];中国矿业大学;2014年

8 成艳英;本煤层钻孔瓦斯抽采失效机制及高效密封技术研究[D];中国矿业大学;2014年

9 刘萍;盘城岭煤矿瓦斯抽采方法的研究[D];内蒙古科技大学;2015年

10 陈科历;凤凰煤矿瓦斯抽采达标评价研究[D];四川师范大学;2015年

  本文关键词：基于煤巷条带穿层瓦斯抽采钻孔的小断层预测，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：365296