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唐家河煤矿瓦斯赋存规律与瓦斯预测

作　者: 刘中一
导　师: 刘明举
学　校: 河南理工大学
专　业: 矿业工程
关键词: 瓦斯涌出量水文地质条件地质构造围岩裂隙瓦斯煤与瓦斯突出
分类号: TD712
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

瓦斯灾害制约着我国煤矿的安全生产与经济效益，要有效防治瓦斯事故，就必须首先清楚瓦斯的赋存规律。本论文运用区域构造演化理论，结合前人的研究资料，对龙门山和米仓山的构造演化进行了研究分析，通过对广旺矿区内地质构造及煤层瓦斯赋存规律的研究，认为矿区瓦斯赋存具有明显的分区分带性。基于唐家河煤矿8#煤层东翼瓦斯涌出量是西翼的5~10倍这一现象，利用灰色关联理论研究了影响东、西翼瓦斯涌出规律的因素，经过分析发现构造、埋深、煤厚及变质程度均不是主导性影响因素，通过进一步分析对比矿井东、西翼涌水量数据，发现该矿西翼涌水量是东翼的3~5倍，2008年汶川大地震后该矿涌水量较震前有大量增加，其中西翼增加了399.23m~3/h左右，东翼涌水量只有少量增加，约为118.350m~3/h，得出唐家河煤矿瓦斯涌出量与涌水量存在互补关系，唐家河煤矿水文地质条件是影响该矿东、西翼瓦斯涌出规律存在巨大反差的主导性因素。在此基础上收集并分析了该矿历年来各个采区瓦斯涌出量的数据，采用瓦斯地质统计法对东、西两翼的瓦斯涌出量进行了预测。矿井发生煤与瓦斯动力现象后，要对该矿井进行煤与瓦斯突出鉴定，且对该动力现象的定性对鉴定有着重要的影响。针对两家科研机构对该矿的同一次动力现象做出不同描述和定性这一问题，通过调研全国其他矿区煤与瓦斯动力现象的特征和影响因素，总结了发生动力现象的基本特征和构造特点，排除了该矿动力现象属于突出性质的定性，此次动力现象应是由放炮引起顶底板裂隙瓦斯异常涌出现象，并经过实测瓦斯含量、压力、放散初速度和煤体坚固性系数，对该矿煤与瓦斯突出危险做出了预测，为唐家河煤矿瓦斯防治和安全生产提出了合理化意见。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
1 概述  10-16
  1.1 选题目的与意义  10
  1.2 国内外研究现状及存在问题  10-13
  1.3 主要研究内容和思路  13-14
  1.4 研究技术路线  14-16
2 矿井概况  16-28
  2.1 交通位置  16-17
  2.2 井型、开拓方式及生产能力  17
  2.3 煤层特征  17-20
    2.3.1 煤层赋存特征  18-19
    2.3.2 煤层顶、底板条件  19-20
  2.4 煤质特征  20-21
    2.4.1 煤的物理性质和煤岩类型  20
    2.4.2 煤炭质量分级和煤炭分类  20-21
    2.4.3 煤的化学性质  21
  2.5 水文地质特征  21-24
    2.5.1 含水层和隔水层  22-23
    2.5.2 充水条件  23
    2.5.3 构造对水文地质的影响分析  23-24
    2.5.4 矿井涌水量  24
  2.6 瓦斯  24-27
    2.6.1 矿井瓦斯及历年鉴定  24-25
    2.6.2 瓦斯赋存规律及瓦斯异常情况  25-26
    2.6.3 瓦斯抽放情况  26-27
  2.7 本章小结  27-28
3 区域构造及控制特征研究  28-36
  3.1 矿区地质构造分布特征  28-29
  3.2 区域构造演化特征  29-31
  3.3 各地层沉积特征  31-32
  3.4 唐家河井田地质构造特征  32-36
4 矿井瓦斯地质规律研究  36-54
  4.1 矿井瓦斯涌出规律分析  36-38
  4.2 瓦斯地质单元划分  38-39
    4.2.1 瓦斯地质单元的含义及划分依据  38
    4.2.2 瓦斯地质单元划分结果  38-39
  4.3 唐家河矿瓦斯赋存控制因素分析  39-43
    4.3.1 瓦斯风化带  39-40
    4.3.2 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响  40
    4.3.3 顶底板岩性对瓦斯赋存的影响  40-41
    4.3.4 煤层厚度对瓦斯含量的影响  41
    4.3.5 水文地质对瓦斯赋存的影响  41-43
  4.4 第Ⅰ地质单元瓦斯地质规律  43-48
  4.5 第Ⅱ地质单元瓦斯地质规律  48-52
  4.6 本章小结  52-54
5 瓦斯含量及涌出量分析预测  54-64
  5.1 煤层瓦含量分析及预测  54-57
  5.2 影响瓦斯涌出量主控因素的灰色关联分析  57-60
  5.3 矿井瓦斯涌出量预测  60-63
    5.3.1 多元线性回归理论分析  60-61
    5.3.2 8#煤层东翼瓦斯涌出量预测  61-62
    5.3.3 8#煤层西翼瓦斯涌出量预测  62-63
  5.4 本章小结  63-64
6 煤与瓦斯突出危险性分析预测  64-74
  6.1 煤体结构参数测定  64-67
  6.2 煤层瓦斯压力测定  67-68
  6.3 煤层瓦斯压力可靠性分析  68
  6.4 煤与瓦斯突出危险性预测  68-74
    6.4.1 对一次动力现象的再认识  68-70
    6.4.2 8#煤层突出危险性分析  70-71
    6.4.3 8#煤层突出危险性预测  71-74
7 结论与展望  74-76
  7.1 结论  74-75
  7.2 展望  75-76
参考文献  76-80
附录  80-84
作者简历  84-86
学位论文数据集  86

唐家河煤矿瓦斯赋存规律与瓦斯预测

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