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预抽瓦斯钻孔抽采影响半径时效特性研究

作　者: 康宇
导　师: 王兆丰
学　校: 河南理工大学
专　业: 矿业工程
关键词: 抽采影响半径合理布孔时效特性数值模拟合理孔间距
分类号: TD712
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

瓦斯灾害是影响我国煤矿安全生产的最大威胁，瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施，不仅能较好地解决瓦斯突出、瓦斯超限等问题，还可以把瓦斯作为一种清洁能源加以利用。另外，随着煤矿产量和开采深度的增加，我国的高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井的数量逐年增加，而在这些矿井中，“采掘失调”的问题彰显突出，解决好这个问题的关键就是如何快速消突，即在规定的时间内，把抽采区域内的瓦斯含量降到8m3/t以下或者瓦斯压力降到0.74MPa以下。所以，抽采钻孔的合理布置就成为提高煤层钻孔瓦斯的抽采效率和快速消突的关键技术之一。合理布孔的依据是瓦斯抽采影响半径，而瓦斯抽采影响半径与煤层透气性系数、抽采时间和抽采钻孔孔径有一定关系，所以通过研究预抽瓦斯钻孔抽采影响半径时效特性，建立瓦斯抽采影响半径与煤层透气性系数、抽采时间和抽采钻孔孔径的定量关系模型，对矿井抽采进行合理布孔有一定的指导意义。本论文结合河南焦煤能源有限公司九里山煤矿二1煤层的实际情况，用多元线性回归的方法对该矿的瓦斯抽采影响因素进行了分析，得到了影响该矿瓦斯抽采量的主要因素为：有效煤孔总长度、吨煤钻孔长度、孔径100mm抽采管路占抽采管路总长的百分比。并通过现场测试和数值模拟，针对75mm、89mm、120mm和150mm四种不同直径预抽钻孔，进行了瓦斯抽采影响半径与孔径关系、瓦斯抽采影响半径与透气性系数关系以及瓦斯抽采影响半径与预抽时间关系研究，研究表明：瓦斯抽采影响半径随着抽采时间的延长而增大，随着煤层透气性系数的增大而增大，随着孔径的增大增大。建立了预抽瓦斯钻孔抽采影响半径与透气性系数、孔径和抽采时间的定量关系模型和合理孔间距的计算公式，为焦作矿区二1煤层瓦斯预抽合理孔间距的确定提供依据。

预抽瓦斯钻孔抽采影响半径时效特性研究

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