亭南煤矿205工作面瓦斯抽采方案设计研究

发布时间：2017-10-07 00:10

  本文关键词：亭南煤矿205工作面瓦斯抽采方案设计研究

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【摘要】：瓦斯抽采是煤矿瓦斯隐患解决和瓦斯资源利用的最有效手段。针对亭南煤矿205工作面煤层赋存厚、瓦斯含量高、涌出量大等特点,开展工作面瓦斯抽采方案的设计研究。通过现场、实验室测定了工作面瓦斯基础参数,采用分源预测法和统计分析法对工作面瓦斯涌出构成和瓦斯涌出量进行了计算。结合矿井实际和工作面瓦斯涌出特点,提出了交叉钻孔结合千米定向钻孔强化本煤层预抽(边采边抽)和高抽巷抽采采空区的抽采设计方案,采用FLUENT数值模拟软件确定了平距25 m,垂距21 m为高抽巷合理的布置位置。现场监测结果表明：通过预抽,本煤层瓦斯含量降低了2.11 m3·t-1,工作面回采期间平均瓦斯抽采率达到77.82%,矿井瓦斯抽采率为57.63%,工作面瓦斯抽采设计方案达到了工作面瓦斯治理的预期效果,保证了工作面的安全回采,也为临近工作面及矿井的瓦斯抽采方案设计起到了现实指导作用。
【关键词】：瓦斯涌出 抽采设计 抽采率 高抽巷
【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 选题背景及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 瓦斯抽采技术国外发展及研究现状10-12
• 1.2.2 瓦斯抽采技术国内发展及研究现状12-14
• 1.3 主要研究内容及技术路线14-16
• 1.3.1 主要研究内容14-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 2 瓦斯基础参数测定及涌出量预测16-32
• 2.1 矿井概况16-18
• 2.1.1 矿井交通位置16
• 2.1.2 地质构造与煤层赋存16-17
• 2.1.3 矿井开拓与开采17-18
• 2.1.4 通风与瓦斯抽采系统18
• 2.2 205工作面概况18-20
• 2.2.1 煤层及顶底板18-19
• 2.2.2 工作面布置参数19-20
• 2.3 205工作面瓦斯基础参数测定20-28
• 2.3.1 煤层瓦斯含量测定及工业分析20-23
• 2.3.2 煤层瓦斯压力测定23-24
• 2.3.3 钻孔自然瓦斯涌出特征24-26
• 2.3.4 煤层透气性系数测定26-28
• 2.4 205工作面瓦斯涌出量预测28-31
• 2.4.1 205工作面瓦斯涌出来源28-30
• 2.4.2 205工作面瓦斯涌出量预测30-31
• 2.5 205工作面瓦斯抽采可行性分析31
• 2.6 本章小结31-32
• 3 205工作面瓦斯抽采方案设计32-50
• 3.1 瓦斯抽采方法选择原则32-35
• 3.1.1 本煤层瓦斯抽采方式选择32-33
• 3.1.2 采空区瓦斯抽采方式选择33-35
• 3.2 205工作面瓦斯抽采方案确定35
• 3.3 本煤层瓦斯抽采参数设计35-41
• 3.3.1 上分层抽采钻孔布置方案35-38
• 3.3.2 千米定向抽采钻孔布置方案38-39
• 3.3.3 钻孔封孔工艺及连接方式39-40
• 3.3.4 预抽时间的计算40-41
• 3.4 高抽巷抽采方案参数设计41-46
• 3.4.1 高抽巷抽采作用原理41-42
• 3.4.2 高抽巷层位参数的初步确定42-45
• 3.4.3 高抽巷巷道断面及密闭设计45-46
• 3.5 205工作面瓦斯抽采系统的建立46-49
• 3.5.1 管径选择和抽采管路敷设47-48
• 3.5.2 抽采管路管理48
• 3.5.3 抽采监测系统48-49
• 3.6 本章小结49-50
• 4 高抽巷合理位置的确定50-57
• 4.1 FLUENT软件简介50-51
• 4.2 采空区空隙率分布51-52
• 4.3 205工作面高抽巷数值模型建立52-54
• 4.3.1 高抽巷抽采模拟的基本假设52-53
• 4.3.2 采空区几何模型53
• 4.3.3 边界条件及模拟参数设置53-54
• 4.4 高抽巷抽采模拟方案54
• 4.5 高抽巷抽采模拟结果及分析54-56
• 4.6 本章小结56-57
• 5 205工作面瓦斯抽采效果分析57-61
• 5.1 205工作面煤层瓦斯预抽效果分析57-58
• 5.1.1 工作面瓦斯预抽效果评价指标57
• 5.1.2 工作面瓦斯预抽效果分析57-58
• 5.2 205工作面回采抽采效果分析58-59
• 5.2.1 工作面回采抽采评价指标58
• 5.2.2 工作面瓦斯抽采率变化58-59
• 5.3 矿井瓦斯抽采率59-60
• 5.4 本章小结60-61
• 6 结论与展望61-62
• 6.1 结论61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-64
• 作者简历64-66
• 学位论文数据集66

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