蒋家河煤矿预抽煤层瓦斯抽采参数模拟及应用

发布时间：2017-07-28 15:07

  本文关键词：蒋家河煤矿预抽煤层瓦斯抽采参数模拟及应用

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【摘要】：瓦斯灾害是影响煤矿安全生产的主要因素,预抽煤层瓦斯是最基本,最有效的措施之一。为了提高蒋家河煤矿工作面瓦斯抽采率,防治瓦斯灾害的发生,本文以煤层瓦斯赋存特性与煤层瓦斯流动理论为基础,根据流体在多孔介质中的流动规律,以钻孔周围煤体瓦斯流动场为研究对象,建立了预抽煤层钻孔周围瓦斯流动数学模型,通过COMSOL数值模拟软件,分析了不同抽采负压、不同钻孔直径、不同抽采时间及不同钻孔间距对钻孔预抽煤层瓦斯抽采效果的影响。通过模拟研究,发现钻孔直径、钻孔间距、抽采时间对钻孔周围有效抽采半径影响比较大,根据模拟结果以及现场条件,确定了合理瓦斯抽采参数。同时,对确定的抽采参数进行现场应用检验,取得了良好抽采效果。
【关键词】：瓦斯抽采 瓦斯流动 钻孔 数值模拟
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【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 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外瓦斯抽采现状及存在问题11-14
• 1.2.1 国内外瓦斯抽采发展历程11-12
• 1.2.2 国内外瓦斯抽采技术现状12-13
• 1.2.3 瓦斯抽采数值模拟现状13-14
• 1.2.4 存在的问题14
• 1.3 主要研究内容14
• 1.4 研究方法及技术路线14-16
• 2 钻孔预抽煤层瓦斯流动机理16-26
• 2.1 煤层瓦斯赋存状态及吸附理论16-21
• 2.1.1 瓦斯在煤层中赋存状态16-18
• 2.1.2 煤的吸附理论18-20
• 2.1.3 影响煤吸附瓦斯能力的因素20-21
• 2.2 煤层瓦斯流动规律21-26
• 2.2.1 多空介质中的特性21-22
• 2.2.2 瓦斯在煤层中的流动状态22-23
• 2.2.3 瓦斯在煤层中的流动规律23-26
• 3 蒋家河煤矿瓦斯抽采技术研究26-43
• 3.1 矿井概况26-31
• 3.1.1 交通位置26-27
• 3.1.2 自然地理27
• 3.1.3 地质构造及煤层赋存27-29
• 3.1.4 瓦斯、煤尘及煤的自燃倾向性29-30
• 3.1.5 矿井开拓与开采30-31
• 3.2 工作面瓦斯基础参数测定31-37
• 3.2.1 煤的瓦斯吸附常数及工业分析31-32
• 3.2.2 煤层瓦斯含量32-35
• 3.2.3 百米钻孔自然瓦斯涌出量及衰减系数的测定35-36
• 3.2.4 煤层透气性系数36-37
• 3.3 瓦斯抽采必要性与可行性分析37-40
• 3.3.1 瓦斯涌出量预测37-38
• 3.3.2 瓦斯抽采的必要性38-39
• 3.3.3 瓦斯抽采的可行性39-40
• 3.4 瓦斯抽采方法的选择40-43
• 3.4.1 矿井瓦斯抽采方法的选择原则40
• 3.4.2 本煤层瓦斯抽采方法40-41
• 3.4.3 回采工作面抽采方法的选择41-43
• 4 钻孔预抽煤层瓦斯抽采参数模拟分析43-61
• 4.1 COMSOL软件介绍43-44
• 4.1.1 COMSOL软件基本程序结构43
• 4.1.2 COMSOL软件模拟计算步骤43-44
• 4.2 顺层钻孔预抽瓦斯物理模型及定解条件44-48
• 4.2.1 基本假设44
• 4.2.2 钻孔周围瓦斯流动方程44-47
• 4.2.3 定解条件47-48
• 4.3 单个钻孔数值模拟过程48-57
• 4.3.1 模型建立48-49
• 4.3.2 结果分析49-57
• 4.4 多个钻孔数值模拟过程57-61
• 4.4.1 模型建立57-58
• 4.4.2 结果分析58-61
• 5 合理抽采参数效果分析61-66
• 5.1 试验地点概况61
• 5.2 钻孔预抽煤层抽采参数61-62
• 5.3 现场试验方法62-63
• 5.4 抽采效果评价63-66
• 5.4.1 抽采指标规定63-64
• 5.4.2 回采工作面抽采效果评价64-66
• 结论66-68
• 参考文献68-71
• 作者简历71-73
• 学位论文数据集73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：584632