基于多灾害耦合的贴近突出煤层安全开采技术研究

发布时间：2017-08-30 06:36

  本文关键词：基于多灾害耦合的贴近突出煤层安全开采技术研究

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【摘要】：煤炭作为一种不可再生的化石能源,随着人类发展对其需求也越来越大,煤炭资源的总储量日益减少。为了合理节约利用煤炭资源,促进人类可持续发展,必然要对赋存条件复杂的煤炭开采,煤炭开采由浅部向深部延伸,制约煤炭开采的灾害因素增多,多个灾害之间以耦合的方式影响着煤炭的安全高效开采。本文采用理论分析与工程实践相结合的方法,以小屯煤矿1610采面为工程背景,对影响开采的多灾害耦合作用进行理论分析,主要包括瓦斯—顶板,顶板—瓦斯—水害,瓦斯—自燃,顶板—水害等,并现场对顶板来压与瓦斯涌出的耦合规律进行了验证。多灾害耦合制约着煤炭的安全高效开采,但解决各灾害所用的技术已趋于成熟,为保证贴近突出煤层安全开采,对瓦斯、顶板、水害及煤自燃的致灾机理及灾害控制进行了相关的分析与研究。对瓦斯治理,分析瓦斯灾害类型及特点、瓦斯致灾机理及模式、瓦斯赋存及运移特征,现场对煤层瓦斯含量、压力、瓦斯抽采半径进行测定,并对提高瓦斯抽采钻孔的封孔技术提出优化改进,提出回采期间防治瓦斯突出与超限的技术。对顶板管理,分析巷道围岩的移动与变形规律、采场上覆岩的移动规律、顶板致灾机理及模式。主要分析了再生复合顶板的形成模式及其特性,对巷道的支护与工作面顶板管理提出了控制措施。对水害防治,分析了煤层开采水害类型及特征、水害致灾机理及模式,提出从水文地质勘探、水患危险程度等级划分和消除水患三维一体的控制技术。对于煤层自燃,分析了贴近突出煤层开采煤层自燃过程、影响因素、自燃特点与规律、自燃致灾机理及模式,提出防治煤层自燃的技术措施。
【关键词】：多灾害耦合 贴近距离煤层 安全开采技术 致灾机理
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD823.81;TD713
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 1 绪论7-19
• 1.1 研究背景及意义7-9
• 1.2 贴近突出煤层的概念及特点9-11
• 1.3 国内外研究现状综述11-16
• 1.3.1 贴近突出煤层开采多灾害耦合研究现状11-12
• 1.3.2 煤与瓦斯突出煤层开采防治技术现状12-13
• 1.3.3 煤层开采顶底板岩层移动及控制技术研究现状13-15
• 1.3.4 煤层开采水害机理及防治技术研究现状15
• 1.3.5 煤层开采自燃防治技术研究现状15-16
• 1.3 存在的问题16-17
• 1.4 研究内容及技术路线17-19
• 1.4.1 研究内容17-18
• 1.4.2 技术路线18-19
• 2 贴近突出煤层开采多灾害耦合模式19-30
• 2.1 小屯煤矿贴近突出煤层概况19-24
• 2.1.1 井田概况19-20
• 2.1.2 研究区域概况20-24
• 2.2 小屯煤矿贴近突出煤层开采关键问题24-25
• 2.3 几种多灾害耦合模式25-27
• 2.4 瓦斯—顶板耦合工程验证27-29
• 2.5 本章小结29-30
• 3 贴近突出煤层开采瓦斯致灾机理与控制技术30-52
• 3.1 贴近突出煤层开采瓦斯灾害类型及特点30-32
• 3.2 贴近突出煤层开采瓦斯致灾机理及模式32-34
• 3.3 贴近突出煤层开采瓦斯赋存及运移特征34-38
• 3.3.1 瓦斯赋存状态35-36
• 3.3.2 瓦斯运移特征36-38
• 3.4 贴近突出煤层开采瓦斯控制技术38-50
• 3.4.1 瓦斯基本参数测定38-45
• 3.4.2 封孔技术优化研究45-48
• 3.4.3 煤与瓦斯突出控制技术48-50
• 3.4.5 回采期间采空区瓦斯防治50
• 3.5 本章小结50-52
• 4 贴近突出煤层开采顶板致灾机理与控制技术52-61
• 4.1 贴近突出煤层采掘围岩移动及变形规律52-54
• 4.1.1 巷道围岩应力及变形规律52-53
• 4.1.2 采场上覆岩移动规律53-54
• 4.2 贴近突出煤层开采顶板致灾机理及模式54-56
• 4.3 再生复合顶板控制技术56-59
• 4.3.1 巷道支护工艺57-58
• 4.3.2 工作面顶板控制58-59
• 4.4 本章小结59-61
• 5 贴近煤层开采水害致灾机理与控制技术61-67
• 5.1 贴近煤层开采水害类型及特征61-62
• 5.2 贴近煤层水害致灾机理与模式62-63
• 5.3 贴近煤层水害控制技术63-65
• 5.4 本章小结65-67
• 6 贴近煤层开采自燃致灾机理与控制技术67-72
• 6.1 贴近煤层开采自燃特点与规律67-68
• 6.1.1 煤炭自燃过程及影响因素67-68
• 6.1.2 贴近煤层开采自燃特点68
• 6.2 贴近煤层自燃致灾机理及模式68-69
• 6.3 贴近煤层开采自燃控制技术69-71
• 6.4 本章小结71-72
• 7 结论与展望72-75
• 7.1 主要结论72-73
• 7.2 创新点73
• 7.3 研究展望73-75
• 参考文献75-81
• 致谢81-82
• 在校期间的主要研究成果82-83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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2 李伟;张文泉;;近距离煤层开采覆岩导水断裂带高度研究[J];矿业安全与环保;2012年06期

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本文编号：757804