南山煤矿煤与瓦斯突出危险性区域预测研究

发布时间：2017-10-02 13:37

  本文关键词：南山煤矿煤与瓦斯突出危险性区域预测研究

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【摘要】：煤与瓦斯突出是煤矿的一种重要灾害之一,防治煤与瓦斯突出是煤与瓦斯突出矿井的重点工作,如何做好煤与瓦斯突出的预测工作则是最基本的工作。南山煤矿地处贵阳市息烽县,区域构造较复杂,瓦斯赋存规律影响因素较多,而且在过去南山煤矿已发生煤与瓦斯突出(包括动力现象)共计192次。本论文研究了影响南山煤矿煤与瓦斯突出的因素,开展了煤与瓦斯突出区域预测。具体内容如下:首先从影响瓦斯赋存规律入手,分别研究了地质构造、地应力、煤体变质程度、突出预测参数对煤与瓦斯突出的影响,指出不同的地质构造影响着煤体瓦斯的赋存,封闭性构造有利于瓦斯的赋存;地应力越大,煤层透气性越低,瓦斯越容易保存;变质程度越高的煤层,其孔隙越发育,饱和吸附能力越大,吸附瓦斯的能力越强,原始瓦斯压力就越大。发现埋藏深度、地质构造是影响南山煤矿瓦斯突出的主要影响因素,而煤与瓦斯突出预测必须综合各单项指标进行预测。其次从以南山煤矿瓦斯地质资料为基础,开展了南山煤矿瓦斯含量、瓦斯压力、坚固性系数、瓦斯放散初速度、破坏类型等突出参数的测定工作。在南山煤矿三采区西翼7539和75311工作面测得K5煤层的吸附常数a=28.030~28.777m3/t?r,b=0.900~1.070MPa-1,煤层最大瓦斯含量Wmax=5.31m3/t8m3/t,煤层最大瓦斯压力Pmax=0.422MPa0.74MPa,煤的最大破坏类型为Ⅲ~Ⅳ类,煤的坚固性系数fmin=0.40.5,瓦斯放散初速度指标"縋max=29mm Hg10mm Hg;在三采区东翼+1051.2m标高以上测得煤的吸附常数a=26.987~31.627m3/t?r,b=0.660~0.724MPa-1,煤层最大瓦斯含量Wmax=5.34m3/t8m3/t,煤层最大瓦斯压力Pmax=0.584MPa0.74MPa,煤的最大破坏类型为Ⅲ~Ⅳ类,煤的坚固性系数fmin=0.30.5,瓦斯放散初速度指标"縋max=14mm Hg10mm Hg。最终,以上述参数为基础,分析矿井已发生动力现象的致因因素,分别采用单项指标法和瓦斯地质法对南山煤矿进行了区域分析预测,综合判定三采区东翼+1145m标高以上及F7断层100m外区域【由拐点6-A-B-C-D-E圈定】为无突出危险性区域。
【关键词】：区域预测 煤与瓦斯突出 瓦斯压力 瓦斯参数
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD713
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 南山煤矿突出危险性区域预测研究意义9-10
• 1.2 课题研究国内外现状10-14
• 1.2.1 煤与瓦斯突出机理研究概述10-11
• 1.2.2 煤与瓦斯突出区域预测研究方法11-14
• 1.3 本文研究的目的及意义14
• 1.4 本文研究的主要内容14-16
• 第二章 南山煤矿煤与瓦斯突出危险性特征及影响因素分析16-34
• 2.1 南山煤矿概况16-18
• 2.2 南山煤矿煤与瓦斯突出概况18-22
• 2.3 南山煤矿地质构造对煤与瓦斯突出的影响22-26
• 2.3.1 地质构造对瓦斯赋存的影响22-24
• 2.3.2 地质构造对煤与瓦斯突出的影响24
• 2.3.3 南山煤矿地质构造对突出的影响24-26
• 2.4 南山煤矿地应力对煤与瓦斯突出的影响26-28
• 2.5 煤体变质程度及煤体结构对煤与瓦斯突出的影响28-30
• 2.5.1 不同类煤体的吸附特征28-29
• 2.5.2 不同类煤体的孔隙特征29-30
• 2.5.3 不同类煤的渗透性特征30
• 2.6 煤层瓦斯参数对煤与瓦斯突出的影响30-33
• 2.6.1 瓦斯放散初速度对突出的影响30-31
• 2.6.2 煤体坚固性系数f值对突出的影响31
• 2.6.3 煤体破坏类型对突出的影响31-32
• 2.6.4 煤层原始瓦斯压力对突出的影响32-33
• 2.7 本章小结33-34
• 第三章 南山煤矿区域突出危险性现场测定研究34-60
• 3.1 方案制定与现场工作34-42
• 3.1.1 方案制定34-37
• 3.1.2 现场工作37-42
• 3.2 煤层瓦斯含量的测定42-51
• 3.2.1 解吸瓦斯量42-44
• 3.2.2 损失量计算44-47
• 3.2.3 残存瓦斯含量47
• 3.2.4 煤层瓦斯含量的测定47-51
• 3.3 煤层瓦斯压力的测定51-56
• 3.3.1 直接法测定煤层瓦斯压力51-53
• 3.3.2 间接法测定煤层瓦斯压力53-56
• 3.4 瓦斯放散初速度指标的测定56-58
• 3.5 煤的坚固性系数的测定58
• 3.6 煤的破坏类型判定58-59
• 3.7 本章小结59-60
• 第四章 煤与瓦斯突出危险性区域预测与分析60-68
• 4.1 采用单项指标法分析预测60-63
• 4.2 采用瓦斯地质法分析预测63-65
• 4.3 南山煤矿三采区区域突出危险性综合预测65-67
• 4.4 本章小结67-68
• 第五章 结论68-70
• 5.1 结论68-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-73
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文及专利73

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