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基于多源瓦斯数据融合的鹤壁八矿瓦斯赋存规律研究

作　者: 龙威成
导　师: 刘明举
学　校: 河南理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 瓦斯地质 多源数据融合 瓦斯赋存规律 瓦斯地质单元
分类号: TD712
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 65次
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内容摘要


煤炭是我国能源的主体,且在相当长的一段时期内将一直是我国居支配地位的主要能源。我国95%的煤矿是地下开采,受煤层地质赋存条件等客观因素的制约,煤矿瓦斯灾害严重,瓦斯事故始终是煤矿安全生产的最大威胁。而煤层瓦斯是煤矿瓦斯灾害的根源,运用瓦斯地质理论研究瓦斯赋存规律,对降低瓦斯事故和提高矿井的安全经济效益具有十分重要的意义。本文以鹤壁煤业集团第八煤矿为研究基地,通过多源瓦斯信息融合,运用瓦斯地质理论和方法进行瓦斯赋存规律的研究,以期为矿井瓦斯灾害预测和瓦斯抽放等提供依据。重点从以下五个方面开展研究:首先,具体分析鹤壁八矿区域与井田地质构造及其特征,划分出三个瓦斯地质单元;其次,通过收集与校正地勘期间实测瓦斯含量、生产期间实测瓦斯含量、间接法计算瓦斯含量和瓦斯涌出量反算瓦斯含量等四种途径获取大量的含量控制点,并对多源瓦斯数据进行融合分析,择取最能反映真实瓦斯大小的可靠含量控制点;第三,分单元收集和分析井田生产期间大量的瓦斯涌出量资料,分析涌出量与地质构造的关系,并结合含量控制点的分布,搞清已采区煤层瓦斯分布特征;第四,着重研究埋藏深度、地质构造、围岩特性、煤层煤质、地下水等方面对煤层瓦斯赋存和分布的影响,分析各种因素与瓦斯含量的相关性,获得相关系数;第五,通过综合分析各种因素对瓦斯含量分布的影响以及相关性,确定埋藏深度与煤层厚度为影响瓦斯地质单元内瓦斯分布的主要因素,利用DPS软件进行回归分析,建立瓦斯含量与控制因素的数学模型,利用数学模型对三个瓦斯地质单元内钻孔进行含量预测,将融合后的可靠数据与钻孔预测含量结合绘出了井田瓦斯含量等值线图;最后总结了鹤壁八矿瓦斯赋存规律及其控制因素。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 研究的目的和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
    1.2.1 研究综述  9-10
    1.2.2 尚需进一步研究的问题  10-11
  1.3 主要研究内容和技术路线  11-12
  1.4 研究特色及创新点  12-14
2 鹤壁八矿地质构造特征及瓦斯地质单元划分  14-24
  2.1 区域地质概况  14-15
  2.2 井田地质构造  15-21
    2.2.1 基本情况  15
    2.2.2 煤层赋存  15
    2.2.3 地质构造  15-19
    2.2.4 井田断层的发育规律  19-21
  2.3 瓦斯地质单元划分  21-22
  2.4 小结  22-24
3 多源瓦斯数据融合方法研究  24-44
  3.1 地勘瓦斯含量的获取  24-26
    3.1.1 地勘解吸法概述  24
    3.1.2 八矿地质勘探概况  24-25
    3.1.3 地勘含量可靠性分析  25-26
  3.2 煤层瓦斯含量直接测定  26-27
  3.3 煤层瓦斯含量间接测定  27-30
    3.3.1 间接计算法原理  27-28
    3.3.2 煤层瓦斯参数测定  28-29
    3.3.3 间接测定结果分析  29-30
  3.4 瓦斯涌出量反演瓦斯含量  30-35
    3.4.1 矿井瓦斯涌出情况  30-31
    3.4.2 瓦斯涌出构成  31-33
    3.4.3 利用瓦斯涌出量反演瓦斯含量  33-35
  3.5 多源瓦斯数据融合分析  35-39
    3.5.1 瓦斯含量测定方法对比  35-36
    3.5.2 瓦斯含量多源数据融合分析  36-39
    3.5.3 多源数据融合结果分析  39
  3.6 小结  39-44
4 煤层瓦斯分布特征与影响因素分析  44-78
  4.1 鹤壁矿区瓦斯分布规律  44-45
  4.2 八矿煤层瓦斯涌出特征  45-67
    4.2.1 南翼单元瓦斯涌出分析  45-50
    4.2.2 中央单元瓦斯涌出分析  50-59
    4.2.3 北翼单元瓦斯涌出分析  59-66
    4.2.4 瓦斯涌出基本规律  66-67
  4.3 瓦斯分布的主要影响因素分析  67-76
    4.3.1 埋藏深度  67-69
    4.3.2 地质构造  69-71
    4.3.3 围岩特性  71-72
    4.3.4 煤层煤质  72-75
    4.3.5 地下水  75
    4.3.6 开采活动  75-76
  4.4 小结  76-78
5 八矿井田瓦斯含量预测与瓦斯赋存规律  78-88
  5.1 煤层瓦斯含量预测  78-82
    5.1.1 煤层瓦斯含量综合因素分析与预测模型  78-81
    5.1.2 煤层钻孔瓦斯含量预测  81
    5.1.3 预测结果分析  81-82
  5.2 煤层瓦斯赋存规律及控制因素  82
  5.3 小结  82-88
6 结论与展望  88-90
  6.1 结论  88-89
  6.2 展望  89-90
参考文献  90-93
附录  93-94
致谢  94

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山安全与劳动保护 > 矿井大气 > 矿井瓦斯
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