鑫顺矿千米钻机超长钻孔瓦斯抽采技术研究

发布时间：2017-09-25 01:18

  本文关键词：鑫顺矿千米钻机超长钻孔瓦斯抽采技术研究

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【摘要】：近些年来,随着煤矿开采深度的不断增加,开采规模的逐渐扩大,煤矿开采技术也在不断的革新。与此同时,我国煤矿瓦斯突出和爆炸事故频发也是制约煤炭发展的一个“瓶颈”。如何有效治理瓦斯成为我国政府和煤炭企业实现安全、合理、高效开采的重大技术难题。瓦斯抽采技术是减弱煤与瓦斯突出危险,减少采掘过程中瓦斯涌出的重要技术。但在实际生产过程中,由于地质构造、如煤吸附常数、煤层孔隙率、煤层瓦斯压力、煤层透气性系数、煤的变质程度、煤层厚度、煤层埋深、采动裂隙的大小和上覆岩层厚度等因素对瓦斯赋存、涌出、分布、运移、流动规律的影响,制约着瓦斯抽采技术的发展。本文总结了前人对矿井瓦斯地质赋存和分布特征、影响瓦斯涌出因素和煤层瓦斯受采动影响后的运移规律等方面的理论研究,并总结出现今针对不同地质构造的瓦斯抽采技术。针对鑫顺矿的实际地质条件以及瓦斯涌出情况,引用了千米钻机瓦斯抽采技术,并对瓦斯抽采效果进行预测。千米钻机技术在国内还处于探索与研究阶段,在国内的应用还并未普及。因此,本文针对千米钻机在进行打钻过程中容易出现的事故进行了总结,并针对事故发生的原因进行分析,提出相应的技术措施。同时通过鑫顺矿15101、15102运输顺槽掘进工作面和15102回采工作面为例进行试验,并将现有的小钻机与引入的千米钻机在适用条件,布孔方式以及所需费用等方面进行比较。对比发现,使用千米钻机进行超长钻孔瓦斯抽采可以显著提高瓦斯抽采量与抽采效率,明显改善瓦斯抽采效果,并大幅度降低瓦斯抽采成本。
【关键词】：瓦斯抽采 千米钻机 超长钻孔 抽采效果 成本对比
【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10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究目的及意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-18
• 1.3.1 瓦斯赋存机理12-16
• 1.3.2 国外研究现状16-17
• 1.3.3 国内研究现状17-18
• 1.4 研究内容及技术路线18-20
• 1.4.1 研究内容18-19
• 1.4.2 技术路线19-20
• 2 瓦斯运移基础理论20-25
• 2.1 瓦斯的构成及其物理特性20-21
• 2.2 瓦斯在煤层的赋存规律21-25
• 2.2.1 煤体中瓦斯的赋存状态21-22
• 2.2.2 煤体中瓦斯的吸附和解吸状态22-25
• 3 瓦斯涌出规律的研究25-37
• 3.1 瓦斯涌出定义25
• 3.2 瓦斯涌出的形式25
• 3.3 瓦斯涌出相关参数测定25-32
• 3.3.1 瓦斯涌出量25-26
• 3.3.2 瓦斯涌出不均衡系数26
• 3.3.3 邻近层瓦斯涌出率26-28
• 3.3.4 瓦斯梯度28-29
• 3.3.5 影响瓦斯涌出的主要因素29-32
• 3.4 瓦斯涌出预测方法32-37
• 3.4.1 矿山统计法32-33
• 3.4.2 煤层瓦斯含量法33-34
• 3.4.3 分源预测法34-37
• 4 抽放瓦斯方法分类及选择37-43
• 4.1 抽放瓦斯方法分类37
• 4.2 抽放瓦斯方法选择原则37-38
• 4.3 常用的抽放方法简介38-41
• 4.3.1 本煤层瓦斯抽放法38-39
• 4.3.2 邻近层瓦斯抽放39-40
• 4.3.3 采空区瓦斯抽放法40-41
• 4.4 抽放方法的确定41-42
• 4.5 我国瓦斯抽放存在的问题42-43
• 5 千米钻机成孔工艺技术研究43-56
• 5.1 千米定向钻机钻进原理43-46
• 5.1.1 钻头对井底的不对称切削43-44
• 5.1.2 钻头对井壁的侧向切削44-46
• 5.2 主孔成孔工艺技术46-48
• 5.3 侧钻开分支孔技术48-49
• 5.3.1 开分支力学模型分析48
• 5.3.2 开分支技术方法48-49
• 5.4 分支孔重入技术49-50
• 5.5 钻孔轨迹设计50-56
• 5.5.1 钻孔轨迹坐标计算方法50-52
• 5.5.2 钻孔轨迹的设计方法52-56
• 6 应用实例及千米钻机防治瓦斯方案56-71
• 6.1 15101运输顺槽千米钻孔设计说明56-57
• 6.2 掘进工作面防治瓦斯方案57-64
• 6.2.1 15101运输顺槽掘进工作面千米钻机布孔方式57-61
• 6.2.2 抽采实践及效果检验61-64
• 6.3 回采工作面防治瓦斯方案64-66
• 6.3.1 15101回采工作面千米钻机布孔方式64-66
• 6.3.2 抽采实践及效果检验66
• 6.4 超长钻孔常见事故及原因分析66-67
• 6.5 事故处理67-68
• 6.6 千米钻机与普通钻机对比分析68-71
• 6.6.1 适用条件68
• 6.6.2 布孔原则68
• 6.6.3 千米钻机与小钻机费用对比68-71
• 7 结论71-72
• 附表72-80
• 参考文献80-84
• 作者简介84-86
• 学位论文数据集86

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4 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];中国个体防护装备;2009年06期

5 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];建井技术;2009年06期

6 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];中国应急管理;2009年12期

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9 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];劳动保护;2010年02期

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1 田振林;;彬长矿区瓦斯抽采站与瓦斯(乏风)发电厂[A];煤矿瓦斯地质与抽采利用研究——陕西省煤炭学会学术年会论文集（2012）[C];2012年

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3 熊云威;;龙会场煤矿瓦斯抽采方法与参数的合理确定[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年

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5 崔洪庆;朱加锋;;发挥瓦斯抽采钻孔地质勘查作用的意义和原则[A];瓦斯地质基础与应用研究[C];2011年

6 张邦安;;中梁山煤田立体瓦斯抽采利用体系的探索[A];第三届全国煤矿机械安全装备技术发展高层论坛暨新产品技术交流会论文集[C];2012年

7 杨继东;;突出煤层瓦斯抽采钻孔除尘技术研究与实践[A];纪念中国煤炭学会成立五十周年省（区、市）煤炭学会学术专刊[C];2012年

8 宋志敏;任建刚;李冰;;基于强化工艺的瓦斯抽采地质研究[A];瓦斯地质研究进展2013[C];2013年

9 朱国忠;贾立钢;;长距离定向水平钻孔瓦斯抽采技术的应用[A];瓦斯地质研究进展2013[C];2013年

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3 本报记者 闫志强;煤矿瓦斯抽采成科研投资热点[N];中国能源报;2014年

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5 记者 杨学锋;江西强化煤矿瓦斯抽采利用[N];中国煤炭报;2007年

6 邝邺;重庆：煤矿瓦斯抽采利用给出指导意见[N];地质勘查导报;2007年

7 记者 董立龙邋通讯员 张英峰;全省煤矿瓦斯抽采利用现场会在张矿集团召开[N];河北日报;2007年

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

10 记者 李仑;山西出台政策鼓励瓦斯抽采利用[N];中国煤炭报;2007年

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9 王伟;瓦斯抽采管路可视化排水排渣系统研究[D];华北科技学院;2016年

10 李超;胜利煤矿瓦斯抽采技术研究[D];四川师范大学;2016年

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本文编号：914538