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亚美大宁煤矿定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯合理预抽期研究

作　者: 陈冬冬
导　师: 王兆丰
学　校: 河南理工大学
专　业: 矿业工程
关键词: 定向水平长钻孔 合理预抽期 消突措施 瓦斯抽采 布孔方式
分类号: TD712.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011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,瓦斯抽采较好地解决了瓦斯突出、瓦斯超限等问题,但存在着预抽时间不能合理确定的问题。为了解决这一问题,针对不同的布孔方式,确定合理预抽期对提高矿井瓦斯抽采效果、避免盲目抽采、实现矿井的高产高效有着重要意义。本文在现场取样的基础上,通过实验室模拟,初步确定了亚美大宁煤矿3号煤层消突临界瓦斯含量及消突临界瓦斯压力值,并基于3号煤层定向水平长钻孔的布孔参数、瓦斯抽采量与时间的关系,确定了定向水平长钻孔预抽瓦斯实际预抽率的计算方法,在此基础上,结合预抽期的影响因素,建立了亚美大宁煤矿定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯合理预抽期评价模型,确定了不同布孔方式下的定向水平长钻孔预抽回采面煤层瓦斯的合理预抽期,并探讨了回采面合理的布孔参数。在分析亚美大宁煤矿地质演化史和地质构造特征的基础上,介绍了亚美大宁煤矿区域综合防突措施,分析了采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯作为该矿区域消突措施区域的必要性及可行性。结合亚美大宁煤矿定向水平长钻孔的布孔参数、不同预抽时间下的瓦斯抽采量分不同深度组别(200m组、400m组、600m组)预抽钻孔对定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯的抽放效果进行了考察,得出了不同深度组别的瓦斯抽采量与时间的关系、瓦斯预抽率随时间的变化规律,通过分析不同长度定向水平长钻孔的抽采效果,确定了定向水平长钻孔的合理钻孔长度。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
1 引言  10-18
  1.1 研究目的及意义  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-16
    1.2.1 瓦斯抽放现状  12-13
    1.2.2 瓦斯抽放合理预抽期研究现状  13-16
  1.3 主要研究内容  16
  1.4 创新点  16-18
2 亚美大宁煤矿区域综合防突措施  18-32
  2.1 矿井概况  18-22
    2.1.1 地理位置  18
    2.1.2 煤层赋存特征及煤质  18-19
    2.1.3 井田构造  19-21
    2.1.4 矿井开拓  21-22
    2.1.5 通风及瓦斯  22
  2.2 区域消突措施  22-27
    2.2.1 区域消突措施消突机理  22-26
    2.2.2 亚美大宁煤矿区域消突措施选取  26-27
  2.3 区域突出危险性预测及消突效果检验方法  27-28
    2.3.1 区域突出危险性预测  27-28
    2.3.2 区域消突措施检验  28
  2.4 定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯区域消突措施技术  28-29
  2.5 小结  29-32
3 消突临界瓦斯含量实验室研究  32-46
  3.1 消突临界瓦斯压力实验室确定  32-35
    3.1.1 f 值实验室测定方法及步骤  33-34
    3.1.2 f 值测定结果  34-35
    3.1.3 消突临界瓦斯压力确定  35
  3.2 消突临界瓦斯含量研究  35-45
    3.2.1 试验装置的构成  35-37
    3.2.2 煤样制备及关联参数测试  37-39
    3.2.3 试样吸附等温线特性分析  39-44
    3.2.4 消突临界瓦斯含量确定  44-45
  3.3 小结  45-46
4 定向水平长钻孔抽放效果考察  46-60
  4.1 不同深度组别钻孔考察区域选取  46-49
    4.1.1 200m 组考察区段开采技术条件及钻孔布置  46-47
    4.1.2 400m 组考察区段开采技术条件及钻孔布置  47-48
    4.1.3 600m 组考察区段开采技术条件及钻孔布置  48-49
  4.2 定向水平长钻孔抽放效果考察  49-59
    4.2.1 不同深度钻孔瓦斯抽放量随时间的变化规律  49-53
    4.2.2 不同长度钻孔抽放效果考察  53-55
    4.2.3 瓦斯预抽率与时间的关系  55-59
  4.3 小结  59-60
5 定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯合理预抽期研究  60-74
  5.1 合理预抽期的主要影响因素  60-65
  5.2 定向水平长钻孔合理预抽期评价模型建立  65-67
  5.3 亚美大宁煤矿定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯合理预抽期  67-73
    5.3.1 防突型预抽需要预抽率和合理预抽期评价模型的确定  67
    5.3.2 回采工作面合理预抽期研究  67-71
    5.3.3 评价模型可行性分析  71-72
    5.3.4 工作面合理布孔方式确定  72-73
  5.4 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  76-79
作者简历  79-81
学位论文数据集  81

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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 > 瓦斯抽放
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