金家庄煤矿瓦斯抽采技术研究

发布时间：2017-08-17 18:19

  本文关键词：金家庄煤矿瓦斯抽采技术研究

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【摘要】：瓦斯灾害一直是影响煤矿安全生产的主要问题之一。抽采瓦斯不仅可以有效降低瓦斯涌出量防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出,而且抽出的瓦斯可以做为与煤炭伴生的清洁能源加以利用。本文针对金家庄8号煤层开采过程中瓦斯涌出量不断增加,瓦斯时常超限的现象,开展了瓦斯抽采技术研究。首先,对煤层瓦斯基础参数进行了测定,得到了煤层瓦斯含量、吸附常数、钻孔瓦斯自然涌出特征、透气性系数等参数；其次,采用分源预测法研究了矿井瓦斯来源,预测了瓦斯涌出量,为瓦斯抽采方案提供了依据；再次,分析了瓦斯运移规律,给出了钻孔周围瓦斯流动的数学模型,利用Fluent软件对影响钻孔抽采效果的参数进行模拟分析,得到了合理的钻孔直径113mm、抽采负压-30kPa、预抽时间9个月；最后,提出实施本煤层平行钻孔预抽、上邻近层高位钻孔、下邻近层平行钻孔抽采、采空区埋管抽采等综合瓦斯治理方案。通过瓦斯综合治理,有效解决了煤矿开采瓦斯大量涌出及瓦斯超限的问题,同时也为周边矿井的瓦斯管理起到借鉴作用。
【关键词】：瓦斯基础参数 瓦斯涌出量预测 瓦斯抽采 瓦斯运移
【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】：2015
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 问题提出10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 国外抽采研究现状11-12
• 1.2.2 国内抽采研究现状12-14
• 1.3 研究内容及技术路线14-16
• 1.3.1 研究内容14-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 2 矿井概况及煤层瓦斯涌出规律分析16-35
• 2.1 矿井概况16-20
• 2.1.1 位置与交通16
• 2.1.2 井田构造16
• 2.1.3 煤层赋存及煤质16-18
• 2.1.4 通风及瓦斯情况18-19
• 2.1.5 矿井开拓与开采19-20
• 2.2 煤层瓦斯基础参数测定20-25
• 2.2.1 瓦斯吸附常数测定20-22
• 2.2.2 瓦斯含量测定22-23
• 2.2.3 钻孔瓦斯自然涌出特征23-24
• 2.2.4 煤层透气性系数测定24
• 2.2.5 矿井瓦斯储量24-25
• 2.3 矿井瓦斯涌出量预测25-33
• 2.3.1 瓦斯涌出量预测方法25-26
• 2.3.2 回采工作面瓦斯涌出量预测26-28
• 2.3.3 掘进工作面瓦斯涌出量预测28-30
• 2.3.4 生产采区瓦斯涌出量预测30-31
• 2.3.5 矿井瓦斯涌出量预测31-32
• 2.3.6 瓦斯涌出构成分析32-33
• 2.4 瓦斯抽采必要性33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 3 煤层瓦斯运移规律及瓦斯抽采效果模拟35-50
• 3.1 煤层瓦斯运移规律35-38
• 3.1.1 瓦斯赋存35
• 3.1.2 瓦斯在煤层中的运移35-37
• 3.1.3 瓦斯在煤层中的流动状态37-38
• 3.2 瓦斯流动方程建立38-40
• 3.3 流动方程的定解条件40-41
• 3.4 影响瓦斯抽采效果Fluent模拟41-49
• 3.4.1 模拟方案及参数选择41-43
• 3.4.2 不同预抽时间的Fluent模拟43-45
• 3.4.3 不同抽采负压下的Fluent模拟45-47
• 3.4.4 不同孔径下的Fluent模拟47-49
• 3.5 本章小结49-50
• 4 瓦斯抽采技术研究50-66
• 4.1 瓦斯抽采的可行性50
• 4.2 瓦斯抽采技术方法的选择原则50-51
• 4.3 瓦斯抽采方法及参数设计51-59
• 4.3.1 开采层瓦斯抽采51-54
• 4.3.2 邻近层瓦斯抽采54-56
• 4.3.3 采空区瓦斯抽采56-58
• 4.3.4 抽采方法确定58-59
• 4.4 瓦斯抽采量59-60
• 4.5 抽采管路选型60-61
• 4.6 矿井瓦斯的抽采效果评价61-65
• 4.6.1 抽采指标规定62-63
• 4.6.2 抽采效果评价63-65
• 4.7 本章小结65-66
• 5 结论与展望66-67
• 5.1 结论66
• 5.2 展望66-67
• 参考文献67-69
• 作者简历69-71
• 学位论文数据集71

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本文编号：690409