近距离上保护层开采保护范围及瓦斯运移规律研究

发布时间：2025-03-15 00:03

　　煤与瓦斯突出是煤矿生产中最严重的灾害之一。保护层开采是防治煤与瓦斯突出最有效、最经济的区域性措施。针对近距离上保护层开采保护层开采，依平煤十一矿己二采区己14-15—22090工作面保护层开采保护为例，通过数值模拟和现场测试相结合，研究了保护层开采保护范围和瓦斯运移规律，对煤矿安全生产和进一步研究保护层开采防治煤与瓦斯突出具有重要意义。 应用COMSOL Multiphysics软件，模拟了被保护层应力、应变变化情况，得出了卸压区域的应力变化等值线及其变化方向、总位移等值线及位移场的方向。根据瓦斯运移理论，应用COMSOL Multiphysics软件，研究了被保护层瓦斯运移规律。 通过现场实测，研究了保护范围和被保护层瓦斯参数变化。①在走向和倾向上分别布置两组钻孔测定被保护层的瓦斯参数，根据测压钻孔瓦斯压力确定被保护层走向和倾向上的卸压角分别为59.5°和73.7°；②计算了被保护层钻孔瓦斯流量衰减系数为0.0235～0.0026d^-1；③计算了被保护层煤层透气性系数，得出被保护层煤层透气性系数增大了18～171倍；④现场测试了被保护层的抽采半径，抽采半径...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 保护层保护范围研究
        1.2.2 保护层开采煤岩变形研究
        1.2.3 保护层开采瓦斯运移研究
    1.3 本文主要研究的内容
    1.4 技术路线
2 平煤十一矿保护层开采技术条件
    2.1 矿井概况
    2.2 煤层顶底板岩性特征
    2.3 煤层瓦斯基础参数
    2.4 保护层工作面情况
        2.4.1 保护层开采的必要性
        2.4.2 保护层开采的可行性
    2.5 本章小结
3 采场下部煤岩变形数值模拟
    3.1 屈服准则
    3.2 软件介绍
    3.3 保护层开采数值模型
        3.3.1 沿走向保护层开采数值模拟
        3.3.2 沿倾向保护层开采数值模拟
    3.4 本章小结
4 上保护层开采瓦斯运移数值模拟
    4.1 瓦斯赋存与流动
        4.1.1 瓦斯流动理论
        4.1.2 多孔弹性模型
    4.2 参数设置
    4.3 数值模拟结果
    4.4 本章小结
5 保护范围考察与分析
    5.1 保护范围考察
        5.1.1 保护范围考察的目的
        5.1.2 考察方案设计内容
    5.2 保护范围考察现场实施
        5.2.1 卸压边界的考察
        5.2.2 钻孔瓦斯流量的测试
        5.2.3 钻孔瓦斯流量衰减系数测试
        5.2.4 透气性系数测试
        5.2.5 抽采半径测试
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 论文主要创新点
    6.3 展望
        6.3.1 尚需研究的问题
        6.3.2 应用前景
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：4034829