通顺公司2#煤层抽采钻孔合理封孔深度研究

发布时间：2019-11-04 10:26

【摘要】：本煤层抽采是预防煤与瓦斯突出的重要手段,本煤层的瓦斯封孔技术是影响瓦斯抽采效果的关键环节,而封孔深度又是影响封孔质量好坏的重要因素之一。论文以通顺公司02179工作面回风巷的个别抽放钻孔附近煤壁在抽采后期存在严重的漏气现象为出发点,对抽采钻孔的合理封孔深度进行研究。最终通过现场试验表明,所提出的合理封孔深度抽采效果较好,瓦斯浓度得到了提高。通过室内实验测定了02179工作面煤层及顶底板岩层物理力学参数,为论文的理论计算和数值模拟研究提供基础参数。采用弹塑性理论对巷道开挖引起的塑性区半径进行了理论计算,结果为4.9m。采用数值模拟分析方法对巷道开挖引起的两帮的塑性区以及应力分布情况进行了计算,得出塑性破坏区为0～5.6m,0～3.40m为垂直应力降低区域,3.40～11.30m为垂直应力集中区域,在约为7.0m的位置应力达到了峰值。采用现场试验的方法对煤巷开挖引起的两帮的卸压区、应力集中区进行了实测,单孔声波法测试的卸压区为0-3.6m,钻屑量法测试的卸压区为0-3m,钻屑量法测试的应力集中区为3-10m,出现应力峰值的位置为6-7.5m。为了达到较好的抽采效果,封孔应超过应力集中区里裂隙的深度,进而提出合理的封孔深度不应小于10m。最后通过对不同封孔深度的抽采效果验证,得出瓦斯抽采钻孔封孔深度必须超过应力集中区,且要做到节约成本,最后确定合理封孔深度为10m,该封孔深度确保了抽采钻孔在后期保持较高的瓦斯浓度,达到了防治煤与瓦斯突出和瓦斯利用的目的。
【图文】：

则此时的围岩区域处于塑性应力状态；再向煤体深部，当一段区域的岩体应力低逡逑于岩体的屈服应力时，则此时的围岩区域处于弹性应力状态，最终形成我们所说的巷道两逡逑帮围岩的四个区。针对巷道周围岩体的全应力一应变曲线，可Ｗ把巷道围岩分成图１．２所逡逑示的＝个区：弹性区、破裂膨胀剧烈区、破裂膨胀稳定区，分别对应于图中的１、２、３区。逡逑b\0逡逑图１．２巷道围岩应力状态推导示意图逡逑Ｆ＊ｉｇ．ｌ．２邋Ｓｔｒｅｓｓ邋ｓｌａｔｅ邋ｏｆ邋ｒｏａｄｗａｙ邋ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ邋ｒｏｃｋ邋ｉｓ邋ｄｅｒｉｖｅｄ逡逑N逡逑１逦ｍ逡逑（巧邋＋邋＊＊邋ｃｏｔ邋口）（１邋－邋ｓｉｎ邋Ｗ逦＾邋（Ａ＊邋－邋＊邋Ｊ邋ｃｏｔ邋口逡逑逦逦逦邋（１．７）逡逑Ｐｓ＋Ｋ邋ｃｏｔ邋（ｐ逡逑式中：逡逑松动圈半径，ｍ；逡逑－９邋－逡逑

图２．１矿区交通位置逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｔｒａｆｆｉｃ邋ｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｍｉｎｉｎｇ邋ａｒｅａ逡逑通顺公司矿井的生产能力为０．３０Ｍｔ／ａ，，矿井服务年限为５．５ａ。目前开采二叠系山西部的２号煤层，煤层结构复杂，含有Ｈ层夹石，煤层厚度为２．６３？３．４２ｍ，平均厚度３．００ｍ煤层厚度变异系数为７．２５％，属稳定煤层，２＃煤的煤质主要为焦煤。逡逑该矿井田位于太行山复背斜东翼九山与鼓山之间的和村？孙庄向斜北部，全井田整造形态为两翼不对称的向斜，向斜轴自义井深部由ＮＮＷ向进入通二井田，在集贤村
【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

【参考文献】

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3 李波;王凯;魏建平;田涛;李鹏;;2001—2012年我国煤与瓦斯突出事故基本特征及发生规律研究[J];安全与环境学报;2013年03期

4 谢东海;;我国煤矿瓦斯抽采技术现状与发展前景[J];科技视界;2013年02期

5 崔光磊;熊伟;;低透气性特厚煤层瓦斯立体式抽采技术研究[J];中国煤炭;2012年10期

6 杨宏民;冉永进;陈立伟;夏会辉;;谢桥矿突出预测敏感指标及临界值确定[J];煤炭技术;2012年05期

7 王宏图;江记记;王再清;胡国忠;袁志刚;;本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的渗流场数值模拟[J];重庆大学学报;2011年04期

8 蓝航;齐庆新;潘俊锋;彭永伟;;我国煤矿冲击地压特点及防治技术分析[J];煤炭科学技术;2011年01期

9 周福宝;李金海;昃玺;刘应科;张仁贵;沈思骏;;煤层瓦斯抽放钻孔的二次封孔方法研究[J];中国矿业大学学报;2009年06期

10 申晋伟;;影响瓦斯抽放的因素及如何提高矿井瓦斯抽放率[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2009年09期

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本文编号：2555593