高瓦斯煤层群初期开采瓦斯抽采方法研究

发布时间：2017-07-15 23:00

  本文关键词：高瓦斯煤层群初期开采瓦斯抽采方法研究

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【摘要】：全世界产煤国面临的共同难题之一就是煤矿瓦斯的防治问题。我国的地质情况相当复杂，瓦斯对于煤矿的威胁相当严重。煤炭一直以来都是我国的主体能源，尽管我国改变能源结构，但是预计2050年煤炭的消耗量仍然占总能源消耗量的50%以上。瓦斯是危害我国煤矿生产的主要因素。因此能否将瓦斯治理好是关系我国煤矿安全生产的关键。煤矿瓦斯主要成分是甲烷，，生于煤层，储藏于煤层之中，受地质条件和历史演化作用的控制。但是由于在实际生产中瓦斯受到的影响比较多（生成，运移，赋存和分布规律）想要准确的预测瓦斯涌出量有一定的难度。瓦斯成分以及含有量与瓦斯的地质条件有关。煤与瓦斯突出的强度与煤矿地质构造情况有关。因而瓦斯抽采和瓦斯治理的难度与构造煤的发育特征有关。因为小回沟煤矿在开采过程中瓦斯涌出量很大，因而属于高瓦斯矿井，相应的会造成瓦斯涌出的事故发生。对于小回沟煤矿进行研究可以可以为我国的高瓦斯矿井抽采提供一些思路。 本文通过采用多种方法对小回沟煤矿的瓦斯储量及可抽量预测，计算出瓦斯涌出量的范围，通过对瓦斯涌出量进行分析并，得到该矿的瓦斯分布和运移规律，进而分析小回沟煤矿所要采用的瓦斯抽采方法。
【关键词】：瓦斯抽采 瓦斯预测 瓦斯涌出量
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 引言12
• 1.2 课题研究的目的和意义12-13
• 1.3 瓦斯运移研究现状13-15
• 1.3.1 瓦斯运移研究现状13
• 1.3.2 国内外抽采研究概况13-15
• 1.4 我国瓦斯抽采的现状15-16
• 1.4.1 瓦斯抽采技术与装备落后15
• 1.4.2 基础理论研究和技术创新不够15
• 1.4.3 煤矿瓦斯利用受制约15-16
• 1.4.4 国家税收、财政等鼓励政策力度不足16
• 1.5 瓦斯抽采的前途16
• 1.6 本论文的研究内容及技术路线16-20
• 1.6.1 研究方法17
• 1.6.2 可行性分析17-20
• 第2章 煤层瓦斯运移的基本规律20-26
• 2.1 煤岩的结构特征20-22
• 2.1.1 煤岩结构特征20
• 2.1.2 瓦斯的构成20-21
• 2.1.3 煤体中瓦斯的赋存规律21-22
• 2.2 多孔结构的理论22-23
• 2.2.1 多孔结构22
• 2.2.2 基本特性22-23
• 2.3 煤层瓦斯的运移规律23-26
• 2.3.1 瓦斯运移的力学条件23
• 2.3.2 瓦斯的层流和紊流23-24
• 2.3.3 煤层瓦斯渗流理论在采矿工程中的应用24-26
• 第3章 矿井瓦斯涌出规律分析及预测研究26-36
• 3.1 矿井的基本情况26
• 3.1.1 位置26
• 3.1.2 地形地貌26
• 3.1.3 河流26
• 3.2 矿井资源条件26-28
• 3.2.1 井田构造26-27
• 3.2.2 井田水文地质27
• 3.2.3 井田地质27-28
• 3.3 煤层与煤质28-31
• 3.3.1 含煤性28
• 3.3.2 可采煤层28-31
• 3.4 矿井瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向、地温情况31-33
• 3.4.1 瓦斯基础参数31-32
• 3.4.2 煤尘爆炸性32
• 3.4.3 煤的自燃倾向性32-33
• 3.4.4 地温33
• 3.4.5 地压33
• 3.5 矿井设计生产能力及服务年限33
• 3.5.1 矿井设计生产能力33
• 3.5.2 矿井及水平服务年限33
• 3.6 井田开拓及井下开采33-36
• 3.6.1 开拓方式33-34
• 3.6.2 水平划分34
• 3.6.3 大巷布置34
• 3.6.4 采区划分及开采顺序34-35
• 3.6.5 井下开采35-36
• 第4章 瓦斯储量及可抽量预测36-40
• 4.1 瓦斯储量36-37
• 4.1.1 可采煤层瓦斯储量36-37
• 4.1.2 不可采煤层瓦斯储量37
• 4.1.3 围岩瓦斯储量37
• 4.1.4 矿井瓦斯储量37
• 4.2 可抽量预测37-38
• 4.3 矿井瓦斯抽采年限38-40
• 第5章 瓦斯涌出量预测计算40-56
• 5.1 煤层瓦斯主要参数40-44
• 5.1.1 矿井瓦斯含量40
• 5.1.2 突出危险性指标40-41
• 5.1.3 瓦斯含量等值线41-43
• 5.1.4 煤层瓦斯含量增长梯度43-44
• 5.2 矿井瓦斯涌出量预测计算44-56
• 5.2.1 回采工作面瓦斯涌出量预测45-46
• 5.2.2 邻近层瓦斯涌出量46-50
• 5.2.3 回采工作面瓦斯涌出量50-51
• 5.2.4 掘进工作面瓦斯涌出量预测51-53
• 5.2.5 生产采区瓦斯涌出量预测53-54
• 5.2.6 矿井瓦斯涌出量预测54-56
• 第6章 矿井抽采瓦斯的必要性和可行性分析56-68
• 6.1 瓦斯抽采的必要性56-58
• 6.1.1 工作面抽采瓦斯必要性分析56-57
• 6.1.2 邻近层抽采瓦斯必要性分析57
• 6.1.3 采空区抽采瓦斯必要性分析57
• 6.1.4 从环保层面看瓦斯抽采的必要性57-58
• 6.2 抽采瓦斯的可行性分析58-59
• 6.2.1 开采层抽采瓦斯的可行性58
• 6.2.2 邻近层抽采瓦斯的可行性58-59
• 6.3 抽采瓦斯效果分析59-63
• 6.3.1 瓦斯抽采量和瓦斯抽采率59-63
• 6.4 矿井瓦斯抽采量预计63
• 6.4.1 前期63
• 6.4.2 后期63
• 6.5 矿井瓦斯抽采能力63-64
• 6.6 矿井瓦斯抽采效果评价64-68
• 6.6.1 抽采指标规定64-65
• 6.6.2 抽采效果评价65-68
• 第7章 矿井抽采瓦斯方法的选择68-80
• 7.1 矿井瓦斯来源分析68-69
• 7.2 矿井瓦斯抽采方法的选择69-70
• 7.2.1 选择抽采瓦斯方法的原则69-70
• 7.3 本煤层瓦斯抽采方法70-71
• 7.4 邻近层瓦斯抽采方法71-74
• 7.4.1 下邻近层瓦斯抽采71-72
• 7.4.2 上邻近层瓦斯抽采72-74
• 7.5 采空区瓦斯抽采方法74-75
• 7.5.1 现采空区74-75
• 7.5.2 老采空区75
• 7.6 矿井瓦斯抽采系统的选择75-76
• 7.7 瓦斯抽采工艺参数的确定76-77
• 7.7.1 工作面本煤层预抽及边采边抽参数76
• 7.7.2 高位钻孔布置参数76-77
• 7.7.3 工作面采空区埋管抽采布置参数77
• 7.7.4 老采空区插管抽采布置参数77
• 7.8 封孔方式、材料及工艺77-80
• 7.8.1 钻孔封孔77-78
• 7.8.2 抽采工艺78-80
• 第8章 瓦斯抽采安全技术措施80-82
• 8.1 抽采系统安全措施80-81
• 8.2 抽采泵站安全措施81-82
• 第9章 结论及展望82-83
• 9.1 主要结论82
• 9.2 未来研究工作展望82-83
• 参考文献83-86
• 致谢86-87
• 作者简介87-88
• 攻读硕士期间发表的论文和科研成果88-89

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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

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