高位钻孔关键参数优化及应用研究

发布时间：2017-11-07 00:37

  本文关键词：高位钻孔关键参数优化及应用研究

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【摘要】：高位钻孔抽采瓦斯的方法已经成为一种成熟的瓦斯治理手段,其抽采效果已经得到了广泛的认可和应用。但是这种方法依然存在着一些问题:抽采效果不稳定、钻场接替时瓦斯超限、抽采瓦斯浓度低、新矿井无设计参考等,这些问题直接导致瓦斯难以高效的被抽采出来,间接的降低了矿井的安全系数。为此对羊东矿高位钻孔的关键参数进行优化设计,以期达到良好的抽采效果。经验公式法、相似材料模拟、数值模拟、工业试验等手段被应用于高位钻孔参数优化的研究中。经过基本参数的测定,选择合适的公式,对裂隙带高度进行初步划分;采用相似材料模拟实验模拟煤层开挖后,顶底板垮落的情况,并采用相关技术手段,得到了岩层位移的变化以及应力变化等实验数据;为弥补现场实测检测手段不足的缺点,采用数值模拟方法获取覆岩垮落过程中的大量信息。通过以上三种方式,最终指导设计的高位钻孔终孔高度为22~52 m,与羊东矿传统方法确定的终孔高度25~60 m有所不同,然后针对两种不同高度进行工业抽采试验。工业试验是为了验证裂隙带范围的准确性,通过瓦斯浓度,流量等信息可以作为验证终孔位置正确与否的指标。经过工业抽采试验,对抽采的瓦斯浓度及采空区瓦斯的浓度进行对比后,得出结论:优化后的高位钻孔抽采效果好,有效的控制了采空区的瓦斯,有利于瓦斯的治理及利用,因此在设计高位钻孔时,应大力开展实验优化,避免经验当道。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD712.6

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本文编号：1150084