下保护层开采上覆煤岩变形与卸压瓦斯抽采研究

发布时间：2017-04-17 18:09

  本文关键词：下保护层开采上覆煤岩变形与卸压瓦斯抽采研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文基于煤岩变形与瓦斯运移理论，综合运用理论分析、计算机数值模拟、实验室相似材料模拟及现场工业性试验等多种研究方法，对下保护层开采上覆煤岩应力分布、被保护层卸压变形规律及地面钻井卸压瓦斯抽采问题进行了系统研究。得出了下保护层开采被保护层应力分布、卸压范围、变形规律及地面钻井卸压瓦斯抽采效果；下保护层开采后对被保护层可以充分卸压，卸压保护角为500左右；被保护层沿走向被划分为“5个区”，即：压缩区、卸压膨胀区、卸压膨胀稳定区、卸压膨胀区、压缩区。下保护层采动影响下，被保护层瓦斯压力由原始4.5MPa，，降低到0.6MPa，煤层透气性系数变为采动前原始透气性系数的1820倍，被保护层得到了充分卸压。地面瓦斯钻井可以对采动影响区卸压瓦斯进行长时间、有效地预抽采。本文研究成果对有突出危险的煤层开采和区域性消突具有普遍指导意义和参考价值。
【关键词】：下保护层开采 瓦斯抽采 煤岩变形 裂隙分布 卸压效果
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TD712
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 问题的提出11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.3 存在的问题16
• 1.4 论文研究的主要内容16
• 1.5 研究的方法手段及其技术路线16-17
• 1.6 论文研究的意义17-19
• 2 采动覆岩运动与瓦斯运移规律19-28
• 2.1 采动覆岩运动规律19-22
• 2.1.1 上覆岩层运动和破坏基本形式19-20
• 2.1.2 覆岩采动裂隙动态分布规律20-22
• 2.2 瓦斯运移规律22-27
• 2.2.1 瓦斯在煤层中流动理论22-24
• 2.2.2 煤层瓦斯流动基本参数24-26
• 2.2.3 采动裂隙对瓦斯运移的影响26
• 2.2.4 地面钻井抽采瓦斯技术26-27
• 2.3 本章小结27-28
• 3 下保护层开采卸压效应数值模拟研究28-42
• 3.1 数值方法与计算程序简介28-29
• 3.1.1 数值方法简介28
• 3.1.2 FLAC软件的主要特点28-29
• 3.2 模型的建立29-31
• 3.2.1 工程概况29
• 3.2.2 模型的设计原则29
• 3.2.3 几何模型的确定29-30
• 3.2.4 网格的离散化30-31
• 3.3 岩体物理力学参数的选取31-32
• 3.4 计算结果分析32-41
• 3.4.1 走向模型上覆煤岩应力分布32-36
• 3.4.2 倾向模型上覆煤岩应力分布36-38
• 3.4.3 被保护层竖向变形38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 采动覆岩移动规律相似材料模拟42-65
• 4.1 相似材料模拟原理42-43
• 4.2 试验模型建立43-47
• 4.3 试验结果分析47-63
• 4.3.1 上覆煤岩裂隙发育规律47-51
• 4.3.2 被保护层应力分布51-52
• 4.3.3 上覆煤岩下沉移动规律52-54
• 4.3.4 被保护层竖直变形54-60
• 4.3.5 被保护层水平变形60-61
• 4.3.6 下保护层开采后上覆煤岩卸压范围61-63
• 4.4 本章小结63-65
• 5 卸压瓦斯地面钻井抽采工程应用实践65-74
• 5.1 试验矿井条件及工作面概况65
• 5.2 地面钻孔布置及抽采范围65-66
• 5.3 下保护层开采后卸压瓦斯抽采效果考察66-73
• 5.3.1 全层预抽动态效果观察及相关性分析66-71
• 5.3.2 保护效果及动态参数监测71-73
• 5.4 本章小结73-74
• 6 结论与展望74-76
• 6.1 主要结论74-75
• 6.2 展望75-76
• 参考文献76-78
• 致谢78-79
• 作者简介及读研期间主要科研成果79

【引证文献】

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本文编号：314015