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马家沟矿深部水平石门揭煤煤与瓦斯突出预测研究

作　者: 张九零
导　师: 郭立稳；张云鹏
学　校: 河北理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 煤与瓦斯突出突出预测初始释放瓦斯膨胀能瓦斯压力
分类号: TD713
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

马家沟矿是一个煤与瓦斯动力现象比较严重的矿井。据统计,该矿发生煤与瓦斯动力现象共54 次,该矿发生的瓦斯动力现象和国内外其它矿井有类似的规律,即:石门揭穿煤层时发生突出的强度最大。依据现有水平的瓦斯压力,预测出马家沟矿9-2、12 煤层深部水平瓦斯压力范围,9-2 煤层为1.061~1.65MPa,12 煤层为0.99722~1.5022MPa。在生产现场采集了具有代表性的煤样,进行了瓦斯膨胀能、坚固性系数、瓦斯放散初速度的测定。用实验研究和理论分析相结合的方法得出马家沟矿9-2、12 煤层的瓦斯膨胀能与瓦斯压力成线性关系,经与瓦斯膨胀能临界值相比较,得出马家沟矿深部水平石门揭煤瓦斯压力突出临界值:9-2 煤层,弱突出为0.63MPa,突出为1.38MPa;12 煤层,弱突出为0.75MPa,突出为1.68MPa。将瓦斯压力突出临界值与预测出的深部水平瓦斯压力相比较,从而预测出马家沟矿深部水平石门揭煤具有突出危险性。通过对煤样坚固性系数和瓦斯放散初速度的测定,得出煤样的综合指标(D、K),验证了瓦斯膨胀能法预测结果的可靠性;运用灰色理论比较出预测突出危险瓦斯膨胀能法优于综合指标法;针对预测结果提出了利用抽放煤层瓦斯和金属骨架两种方法作为该矿深部水平石门揭煤防治突出的对策措施。通过对马家沟矿深部水平石门揭煤突出危险性的预测,对于马家沟矿以及临近煤矿的深部水平的开采,具有重要的参考价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
引言  10-11
1 文献综述  11-21
  1.1 煤与瓦斯突出机理  11-13
  1.2 煤与瓦斯突出预测方法  13-14
  1.3 瓦斯压力预测技术  14-18
    1.3.1 地表无通道时煤层瓦斯压力的确定  15-16
    1.3.2 煤层在地表有露头或出口的情况  16-18
  1.4 石门揭煤工作面突出防治方法  18-20
    1.4.1 预抽瓦斯  19
    1.4.2 水力冲孔  19
    1.4.3 金属骨架  19
    1.4.4 其他方法  19-20
  1.5 主要研究内容  20-21
2 马家沟矿深部水平瓦斯压力预测  21-28
  2.1 地质概况  21-22
  2.2 煤与瓦斯动力现象  22-23
  2.3 瓦斯地质  23-24
  2.4 深部水平瓦斯压力预测  24-28
3 初始释放瓦斯膨胀能的测定  28-36
  3.1 实验内容  28-29
  3.2 煤样的选取  29-30
  3.3 测定结果  30-32
    3.3.1 密度的测定  30
    3.3.2 瓦斯膨胀能的测定  30-32
  3.4 数据分析  32-35
  3.5 误差分析  35-36
4 马家沟矿深部水平煤与瓦斯突出预测  36-48
  4.1 突出预测  36-37
    4.1.1 瓦斯压力临界值的确定  36
    4.1.2 预测结果  36-37
  4.2 预测结果的实验验证  37-43
    4.2.1 综合指标法  37-38
    4.2.2 瓦斯放散初速度的测定  38-39
    4.2.3 坚固性系数的测定  39-42
    4.2.4 综合指标法计算结果  42-43
  4.3 两种方法预测结果的灰色关联分析  43-48
5 马家沟矿深部水平突出防治对策措施  48-51
  5.1 预抽煤层瓦斯  48-49
    5.1.1 瓦斯抽放的目的和意义  48
    5.1.2 瓦斯抽放的方式和分类  48-49
    5.1.3 局部多排钻孔排放瓦斯  49
  5.2 金属骨架  49-51
结论  51-52
参考文献  52-56
附录A 煤的视相对密度测定  56-59
致谢  59-60
导师简介  60-62
作者简介  62-63
学位论文数据集  63

马家沟矿深部水平石门揭煤煤与瓦斯突出预测研究

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