采面爆注一体化防突机制及技术研究

发布时间：2023-03-19 16:41

　　煤与瓦斯突出是制约我国深部矿井安全高效生产的重大灾害之一,突出煤层回采工作面往往具有卸压带短、煤层干燥等特征。为消除煤层突出危险性,增加卸压带长度,提出了“爆破+注水”一体化的防突方法。针对爆破孔内炸药存在拒爆的安全隐患、和爆破孔内不能继续注水的难题,开发了“爆破-注水”一体化成套封孔技术和装备,实现了同一钻孔内装药、水封爆破、煤层注水的一体化安全高效作业。在本文中,笔者首先借助数值模拟的手段,研究了采动应力场作用下,松动爆破的卸压消突的机理,优化了爆注一体化工艺的施工布置;其次通过实验室实验,研究了水分侵入后,煤体瓦斯吸附解吸特性,阐述了煤层注水的消突机理;最后通过现场试验,再次验证了爆注一体化技术的消突效果。主要的研究结论如下:(1)通过FLAC3D数值模拟软件研究发现,松动爆破后采面的弹性应变能释放,形成一块安全区,有效阻碍深部应变能的释放。其次,弹性应变能峰值转向深部转移,降低了回采扰动触发突出事故的机率。同时,在爆破的有效区域内,三向渗透率均有明显提高。这不仅有利于采场深部的瓦斯涌向工作面,还为后续的煤层注水作业奠定了基础。(2)通过自建的实验平台,研究了水分侵入煤体后瓦斯的...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 存在的主要问题
    1.4 研究思路及主要内容
    1.5 主要进展
2 爆注一体化技术及消突机理
    2.1 采面煤与瓦斯突出机理
    2.2 爆注一体化技术
    2.3 本章小结
3 采面松动爆破工艺参数优化研究
    3.1 研究方法
    3.2 模型计算结果分析
    3.3 松动爆破消突综合分析
    3.4 本章小结
4 煤层注水对瓦斯解吸的影响机制研究
    4.1 实验平台及方法介绍
    4.2 实验结果分析
    4.3 水分对瓦斯放散特性的作用机理
    4.4 煤层注水抑制瓦斯膨胀能分析
    4.5 本章小结
5 爆注一体化技术及工程试验研究
    5.1 试验现场概况
    5.2 爆注一体化工艺施工参数确定
    5.3 效果考察
    5.4 爆注一体化技术优势
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3765594