一、利用下架巷治理综采工作面瓦斯的实践(论文文献综述)
周连春[1](2021)在《高瓦斯矿井超长采煤工作面瓦斯抽采理论及应用研究》文中认为我国许多高瓦斯矿井超长采煤工作面瓦斯抽采钻孔施工时煤层中存在着大量未抽采到的空白区,造成煤层瓦斯抽采效果不好、瓦斯抽采率偏低,严重制约了矿井安全高效地生产。针对这种情况,本论文以五虎山煤矿905综采工作面为研究对象,以理论分析、实验室测试、数值模拟和现场实测为技术手段,系统地对千米定向长钻孔、顶板高位水平定向钻孔的瓦斯抽采参数进行了优化研究,确定出合理的瓦斯抽采参数,为矿井的安全生产提供技术支撑和理论依据。主要研究内容如下:1)以渗流力学、孔弹性理论、界面力学理论及气体扩散理论等为基础在充分考虑到Klinkenberg效应的基础上认真分析了煤层瓦斯含量、瓦斯在煤层中运移时的吸附、解吸、扩散渗流规律,在基本物理假设的基础上建立了煤体变形与气体渗流耦合的数学模型,并对瓦斯在煤体中运移规律、瓦斯在煤层中的透气性等情况进行了阐述,建立了瓦斯流动方程和煤与瓦斯固气耦合模型,同时利用分源预测法对五虎山煤矿瓦斯涌出量进行了预测,为合理选择瓦斯治理技术提供科学依据和理论指导。2)在详细了解五虎山煤矿煤层及地质构造、生产系统、通风系统的基础上采集了五虎山煤矿905综采工作面煤岩样本,并在岩石力学实验室利用RLJW-2000岩石伺服压力测试仪进行了岩石力学试验和分析,测定了9#煤层及其直接顶顶板基本物理力学参数,为进行数值模拟提供了技术支撑和科学依据。3)利用ANSYS、FLUENT软件对905工作面回采后采空区应力场及瓦斯流场进行数值模拟研究,为顶板高位水平定向钻孔设计合理终孔层位的选择提供科学依据和理论指导;并且利用COMSOL Multiphysics软件对千米定向长钻孔的钻孔周围瓦斯压力、主应力、塑性变形、渗透率、钻孔抽采影响半径进行数值模拟,确定千米定向钻孔的瓦斯抽采影响半径;同时对顶板高位水平定向钻孔和千米定向长钻孔的瓦斯抽采参数进行了系统地优化。4)利用二分法测定千米定向钻孔瓦斯抽采半径的新方法,克服传统测定普通钻孔瓦斯抽采半径的方法直接照搬,应用到测定千米定向钻孔瓦斯抽采半径时不科学、不合理性的弊端,有效地解决了千米定向钻孔抽采半径测定困难的技术难题;5)利用极限平衡方程确定千米定向长钻孔孔深的新方法,避免了孔深无法合理确定造成瓦斯抽采效率低的问题;同时提出了利用摩擦阻力计算法确定千米定向长钻孔抽采系统负压的新方法,为合理选择瓦斯抽采系统负压提供了理论依据;6)运用“钻墙”封孔新技术新方法,克服了传统封孔工艺中存在的瓦斯抽采钻孔封孔不严不实、漏气大的弊端,大幅度地提高了千米定向长钻孔的瓦斯抽采率。通过参数优化使得五虎山煤矿瓦斯抽采效率提高了24%,杜绝了工作面瓦斯事故,为矿井的安全生产提供技术支撑和理论依据,也为类似矿井瓦斯抽采提供了可借鉴的技术经验,对确保矿井的安全生产都具有重要的研究价值和现实意义。
董雪剑[2](2021)在《邻近层灰岩瓦斯异常涌出条件下的高抽巷瓦斯抽采特性与布置研究》文中研究表明阳泉矿区工作面顶板邻近层中普遍含有石灰岩层,石灰岩主要是在海洋环境下形成的,所以在石灰岩中含有大量的岩溶孔洞,这为瓦斯储集提供了条件。阳泉矿区内矿井在生产过程中瓦斯涌出量大,而其中大部分瓦斯涌出来自于邻近层灰岩,统计资料显示,矿区内煤层在回采过程中邻近层瓦斯涌出可占工作面瓦斯涌出总量的60%~80%。目前对于邻近层灰岩瓦斯异常涌出的最常用的方法是利用顶板布置高抽巷,阻断邻近层瓦斯涌入工作面。高抽巷合理的布置参数对于邻近层瓦斯涌出治理有较大影响,因此,研究确定得到高抽巷的合理布置参数对邻近层灰岩瓦斯治理有重要意义。本文以白羊岭煤业15118工作面邻近层灰岩瓦斯治理模式为工程背景,开展工作面顶板覆岩两带高度研究,通过对高抽巷的不同布置参数条件下邻近层灰岩瓦斯治理效果分析,提出高抽巷布置参数的优化方案,并开展系列分析研究,得到以下结论:利用顶板高位钻孔法测定采煤工作面顶板覆岩“两带”高度,通过对钻孔抽采瓦斯纯量及抽采负压等数据的分析,得到15118工作面裂隙带最大高度范围是63m~75m,冒落带最大高度范围是18m~23m,与理论计算结果相符,并于3DEC数值模拟结果进行对比,最终确定裂隙带高度为75.1m,冒落带高度为21.56m。将工作面邻近层以K2、K3、K4灰岩为核心层位划分为三个瓦斯段,分析得出K3、K4瓦斯段内瓦斯涌出量大,K2含有少量瓦斯;将工作面初采期间瓦斯抽采量实测值与预测值比对,得出邻近层灰岩瓦斯涌出量为48.18m3/min。利用FLUENT软件对不同高抽巷布置参数下高抽巷抽采气体、上隅角及混风巷瓦斯浓度进行对比分析。模拟结果显示:高抽巷垂距为52m、内错距为44m时对邻近层瓦斯治理效果最佳,与实际工况对比:高抽巷抽采瓦斯浓度从11.5%提升至20.6%;上隅角及回风巷瓦斯浓度分别从0.73%降低至0.595%、0.505%降低至0.235%,解决了邻近层灰岩瓦斯涌出量大的问题。通过与寺家庄煤矿15110工作面现场实测瓦斯数据进行比对,结果显示,数值模拟结果与实测结果误差较小,模拟结果准确性高;
薛彦平[3](2021)在《近距离煤层群综采工作面瓦斯治理优选措施》文中进行了进一步梳理相对于单一煤层或其他煤层群开采,近距离煤层群在开采过程中邻近层受到开采层应力影响更为剧烈,瓦斯更容易通过发育的裂隙涌入开采层,造成开采层工作面瓦斯积聚。现有的针对近距离煤层群的瓦斯治理研究主要侧重于单一措施参数的确定及效果分析,没有深入研究瓦斯治理措施在时间、空间层面之间的联系,对综合瓦斯治理措施的优选组合、具体参数的确定依据及措施采取后的效果分析不够深入。针对上述问题,以阳煤一矿81403综采工作面为研究对象,通过数值模拟方式分析了近距离煤层群条件下开采应力分布及演化过程,研究了上覆岩层破坏及裂隙发育变化规律,得到了81403综采工作面瓦斯主要来源为煤层解吸瓦斯、上邻近层卸压瓦斯、采空区瓦斯等,针对不同瓦斯涌出源头和特点,优先采取顺层预抽+高抽巷+高位钻孔+采空区埋管的瓦斯抽采措施,即在开采前充分预抽减少煤层解析瓦斯量,通过高位钻孔、高抽巷处理邻近层瓦斯涌入,采用埋管治理上隅角瓦斯局部聚集,在时间和空间上形成综合的治理体系,从而达到瓦斯治理目的。实际应用结果表明,工作面回采期间瓦斯抽采率达到了89.9%,回风巷及上隅角瓦斯体积分数保持在1%以下,保证了工作面的安全回采。
钱雷杰[4](2020)在《寺家庄煤矿顶板高抽巷层位优化研究》文中研究表明寺家庄煤矿采用了U型通风+低位抽采巷+高位抽采巷的治理模式,但在综采工作面生产过程中,工作面上隅角和回风巷经常发生瓦斯超限。究其原因主要是工作面走向高抽巷的布置参数依靠经验决定,没有科学的理论依据。因此,本论文针对上述问题,开展了寺家庄煤矿15110综采工作面走向高抽巷布置参数优化研究。通过现场调研、理论计算、FLUENT软件数值模拟以及工程应用等综合手段,验证了工作面走向高抽巷能够明显降低上隅角、回风巷区域瓦斯浓度,并确定了工作面走向高抽巷最佳的布置层位。经研究论证,高抽巷能够显着提高工作面采煤安全系数,保证了综采工作面安全回采。通过对寺家庄煤矿15110综采工作面走向高抽巷布置参数优化研究,得到的主要研究成果及结论如下:(1)根据寺家庄煤矿现场地质条件和开采技术条件,研究寺家庄煤矿15110综采工作面采动上覆瓦斯卸压运移“三带”分布特征。经过分析计算得到相应的上覆岩层瓦斯卸压运移“三带”范围:不易解吸带区域位于埋深227.62m与0m之间,卸压解吸带区域位于埋深232.05m与247.96m之间,导气裂隙带区域位于埋深251.25m与327.06m之间。(2)通过相关理论分析和公式推导,得到采空区空间渗透率分布函数。利用相关经验公式确定15110综采工作面顶板走向高抽巷在空间层位大致范围,即高抽巷与回风巷水平距离为48m、高抽巷与15#煤层顶板竖直距离为53m。给出六种不同的高抽巷在空间的层位布置方案,利用FLUENT数值模拟软件对高抽巷布置方案进行瓦斯抽采模拟。通过对相关瓦斯参数数据进行瓦斯效果分析,得到了高抽巷最佳层位布置参数,即15110综采工作面顶板走向高抽巷与回风巷水平距离为48m、与15#煤层顶板竖直距离为53m。(3)根据矿井实际工程地质条件,结合高抽巷空间层位最佳布置参数,制定了15110综采工作面走向高抽巷空间层位施工方案。通过对高抽巷抽采瓦斯效果分析,上隅角和回风巷区域内未发生瓦斯超限现象;高抽巷抽采平均瓦斯浓度始终在30%上下浮动;随着综采工作面不断向前推进,走向高抽巷瓦斯抽采量呈现不断增加的趋势。该论文有图25幅,表7个,参考文献81篇。
王新[5](2020)在《瓦斯突出煤层安全高效开采技术经济分析》文中指出瓦斯突出煤层传统方式开采存在诸多缺点,巷道掘进工程量大、采掘关系紧张、煤与瓦斯采出率低、吨煤成本高等。因此寻求一种适合瓦斯突出煤层的安全高效开采方式,实现科学开采具有极为重要的现实意义。本文以贵州林华煤矿为研究对象,提出了适用于瓦斯突出煤层安全高效开采的沿空留巷、顺层抽放、一条岩石底抽巷技术方法体系,采用理论分析、数值模拟、成本分析与工业试验相结合的方式对该体系进行了技术可行性及经济合理性研究。该体系在依靠切顶卸压留巷与顺层瓦斯抽放两大核心技术实施下,不仅可以缓解煤矿工作面采掘接续紧张、提高煤炭资源回采率、维护巷道围岩稳定,同时还能够大幅度减少岩石巷道掘进工程量,降低吨煤成本,产生巨大经济效益。主要研究内容及所取得研究成果如下:(1)提出了沿空留巷、顺层抽放、一条岩石底抽巷技术方法体系(简称“L-H法”),并建立瓦斯突出煤层采区模型,详细介绍了该方法的具体内容,实施工艺。(2)以林华煤矿9#煤层2采区为研究对象,并结合具体地质条件,设计了切顶留巷和顺层抽放技术方案与工艺参数;分析了“L-H法”的技术可行性,合算了经济成本,验证经济可行性。(3)对“L-H法”实施效果进行分析总结。通过巷道矿压观测得出切顶卸压技术的实施对巷道围岩有着良好的控制效果;瓦斯抽采效果能够达到原抽采方案的1.8倍,达到国家所规定<8m3/t的防突标准;保障安全的同时也创造了巨大经济效益。(4)通过对林华煤矿9#煤层2采区近一年的工业性试验,验证所提出“L-H法”对于瓦斯突出煤层的适用性,实现了技术适用、安全可靠、经济合理的目的。
任梦莉[6](2020)在《三侧沿空孤岛工作面采空区瓦斯分布特性研究》文中研究表明随着煤炭开采深度的增大,有时会采用跳采连续方式来避免工作面之间的干扰,综合考虑地质条件的复杂性,就会形成孤岛综采工作面,该类工作面特点为随着工作面的回采覆岩会发生移动、变形,应力集中明显,覆岩裂隙发育充分并为瓦斯流动提供直接通道,导致卸压瓦斯在回采期间进入工作面,对工作面安全高效回采造成影响。为解决上述问题,本文以120502工作面为研究背景,利用FLAC3D软件,按照采场内的实际回采顺序构建出三侧沿空孤岛工作面模型,对煤层采动过程中上覆岩层应力、位移、裂隙区变形特征进行研究,由此得出:在工作面推进过程中,左、右、上部采空区均对本工作面产生扰动,上部采空区扰动最为显着;倾向上垂直应力在左侧煤柱应力集中程度较高,走向上垂直应力在工作面前方位置呈现先降低后不断升高的趋势,应力集中系数逐渐增大;垂直位移方向呈现先向下后转变为向上的趋势,向下的垂直位移峰值不断增大而向上的垂直位移峰值基本保持稳定;裂隙区总体为“马鞍形”,逐渐扩大与临近三个采空区相互贯通,且顶板上方岩体处于拉压应力区,则本工作面采空区围岩裂隙发育更为充分;借助应力判别法得出了工作面冒落带、裂隙带的高度范围。利用COMSOL软件,结合Naiver-Stoke方程、Brinkman方程、平移-扩散方程及Fick定理,基于120502三侧沿空孤岛综采面建立了采空区气体-瓦斯流动模型,研究高抽巷抽采条件下对采空区瓦斯浓度的影响规律,以上隅角、回风流、工作面瓦斯浓度为判定依据,得出了高抽巷合理布置参数:与回风巷水平距离S约为15m,与煤层顶板垂距H约为20m。对工作面正常回采期间的上隅角、回风流、工作面瓦斯浓度进行实测分析,与数值模拟结果进行对比,得出两者结果基本吻合,对数值模拟过程进行了验证;同时对工作面正常回采期间的高抽巷抽采瓦斯纯量及瓦斯绝对涌出量进行实测分析,得出高抽巷抽采瓦斯纯量占瓦斯绝对涌出量的45%左右,验证了本工作面可以实现安全高效的开采。图[32]表[12]参[91]
李文庆[7](2019)在《羊东煤矿开采保护层瓦斯卸压研究》文中研究指明近几年来瓦斯矿井随着采深的加大、地质构造增多,部分矿区发生多起煤与瓦斯突出事故,且发生频率增多。煤与瓦斯突出事故危害性较大,对矿井安全生产造成严重威胁。这些存在煤与瓦斯突出灾害的矿井中很多是煤层群开采,由于透气性较差,很多主采煤层都为高瓦斯突出煤层。目前为了防控煤与瓦斯突出灾害,经常采用保护层开采措施用于区域防突。首先,为了对环境进行有效的保护,防治煤与瓦斯突出灾害,羊东煤矿采用保护层开采的方式,降低被保护层内的瓦斯压力。保护层开采的主要目标就是实现卸压瓦斯充分抽放,且保证工作面合理布置、快速开采,因而需要合理布置瓦斯抽放钻孔。其次,在防治煤与瓦斯突出灾害过程中经常采用保护层开采方式。自1933年开始,法国首先采用保护层开采措施用于防控矿井灾害。目前该措施已被大部分存在煤与瓦斯突出灾害的矿井中得到应用。最后,保护层开采就是在存在煤与瓦斯突出的矿井中,首先对非突出煤层进行开采,从而使邻近的突出煤层得到保护。保护层开采的实质就是对保护层开采之后,保护层附近的煤层由于受到的挤压力变小,从而发生膨胀变形,煤体孔隙率增大,从而使煤体内积聚的瓦斯可以通过采空裂隙释放出来,瓦斯可以更好的运移。从而使被保护层内的瓦斯压力降低,原先吸附在煤体内部的瓦斯也会解析出来成为游离瓦斯,为瓦斯的流动提供充足的来源,被保护层内部的瓦斯含量从而不断降低。通过分析可以得出,被保护层发生突出的条件得到消除,因而突出发生的可能性降低。与局部治理相比,采取保护层开采措施可以使煤与瓦斯突出发生的效果更好,且更加安全可靠。在进行实验的过程中,由于条件有限,没有及时对被被保护层开采之后煤层的透气性进行观察。因而建议羊东煤矿在后期进行采掘时,选择合适的地点,对煤层透气性进行观察、对比、分析。
黄震[8](2019)在《新集一矿多层复合采空区煤炭自燃防治技术研究》文中提出漏风是导致多层复合采空区遗煤自燃并且影响煤矿安全生产的主要因素。因此分析研究多层复合采空区漏风规律以及提出相对应的煤炭防灭火技术措施,是多层复合采空区遗煤自燃的主要预防措施。本文以新集一矿F10断层以北C组煤为研究对象,针对F10断层以北C组煤(11煤,13煤)连续开采,现采空区已连通部分密闭墙及巷道存在裂隙漏风现象,通过理论研究,现场实践和实验室实验全方位分析研究新集一矿F10断层以北C组煤(11煤,13煤)漏风规律以及气体流场流动规律及其特点,最终提出新集一矿F10断层以北C组煤(11煤,13煤)采空区煤炭自燃防灭火技术。结合国内外采空区漏风测定技术和复合采空区煤炭自燃防治理论技术提出研究路线,通过采掘工程平面图与实地测量相结合,绘制得到F10断层以北C组煤通风立体图,从垂直方向和水平方向投影,得到三采区和八采区交界处及采空区工作面间的层位关系。采用气压计逐点测定法,得到三采区和八采区通风系统能位分布。通过多层复合采空区11煤密闭墙与采空区群连通性研究结果表明三采区的11煤和八采区的11煤是连通的,同时得到三采区11煤采空区与13煤采空区也是连通的。通过多层复合采空区13煤密闭墙连通性研究,得到三采区的131301底板瓦斯抽排巷与八采区的11煤采空区是相连通的。研究表明了三、八采区之间的隔离煤柱均已遭到破坏。通过多次的井下实地调研和分析,总结出以密闭墙内外压差以及氮气与瓦斯浓度变化快速判定密闭墙漏风源和漏风汇的简便方法,依据以上研究结果。提出了新集一矿F10断层以北采空区煤炭自燃防灭火技术。分别提出注浆喷浆堵漏技术,均压通风等多样性的技术措施,并对采区进行及时封闭,还对281312的工作面提出单独的工作面煤炭自燃防灭火技术,为煤矿安全生产提供了可靠的技术支持和理论依据。图27表31参50
梅胜凯[9](2019)在《刘庄矿综采工作面采空区煤自燃防控技术研究》文中指出随着煤炭开采逐步向深部推进,开采效率得到大幅度提升的同时,采空区遗煤量大、漏风严重、矿压显现强烈等问题也接踵而至,采空区煤自燃几率增加,自然发火问题频现。因此,必要的煤自燃防控技术方案的研究对于矿井火灾的治理具有长远的意义。本文以刘庄矿120502综采工作面为工程背景,通过对120502工作面通风系统能位测定,得到大气参数,主要巷道断面各项物理参数,主要封闭墙及风门压差记录值,汇总分析所得各类通风参考值,确定120502工作面最优通风状态。结合刘庄矿05煤层特征,现场布置并观测了采空区温度分布和主要指标气体浓度变化情况,根据所记录温度值和温度变化曲线,分析得出工作面存在的可能自燃危险区域;通过指标气体浓度值及浓度变化趋势,研究采空区自燃“三带”迁移特性并划分出“三带”范围。根据刘庄矿120502工作面实际生产条件,提出“三位一体”防火理念,即束管监测与分布系统、采空区综合防火技术与防火措施效果评估,三者之间循序渐进,相辅相成,形成对工作面三维空间上的时效监控。束管监测与预报系统主要从火灾、测温和指标气体监控方面着手布控,实现了120502综采面重点区域监测、阈值报警以及数据信息反馈的数字化监控手段。采空区综合防火技术系统首先对采空区灌浆、注氮、三相泡沫注浆等系统作了具体规划与设计,各类防治技术措施交错应用,优势互补,交织成采空区煤层自然发火防控网。通过防火措施效果评估,得出120502工作面煤层自燃危险性已消除,达到了火灾防控的预期效果。120502综采面煤自燃防控技术方案的设计、应用,保证了自然发火期内刘庄矿05煤层开采安全向前推进,为刘庄矿及国内其他类似矿井的安全生产提供理论支撑与技术指导。图[20] 表[31] 参[82]
周永权[10](2019)在《中兴矿顶板长钻孔瓦斯抽采技术研究》文中进行了进一步梳理随着矿井开采深度与采掘规模的增大,回采工作面的瓦斯防治压力越来越大,高抽巷抽采瓦斯是一种有效的治理技术,但高抽巷存在施工成本高、周期长、后期维护困难和采掘衔接紧张等缺陷。长距离顶板走向长钻孔,因其施工灵活、抽采瓦斯浓度高的特点,使其替代高抽巷成为可能。目前顶板走向长钻孔的布置多以现场经验为主,瓦斯抽采效率低,治理效果差。因此,确定顶板走向长钻孔的最佳布置参数和抽采参数,对治理工作面瓦斯具有重要的指导意义。本论文基于流体力学为基本理论,以中兴矿1(02)09综采工作面为工程背景,提出使用顶板走向长钻孔替代高抽巷来治理上隅角瓦斯超限的问题。应用Fluent数值计算方法对比分析顶板长钻孔代替高抽巷对采空区瓦斯进行抽采的可行性,并进一步研究顶板长钻孔的层位、间距和压力对瓦斯抽采混量、抽采纯量和上隅角瓦斯浓度变化的影响,从而确定顶板走向长钻孔的最佳抽采参数。优化结果为:顶板长钻孔的最佳布置参数为距离煤层底板15m,钻孔之间水平间距8m。在此基础上,通过分析发现单纯的提高负压,对提高瓦斯抽采纯量效果有限,同时易造成严重的采空区漏风,通过定量分析确定13kPa为最佳抽采参数。根据优化后的参数,在1(02)09综采面实施顶板走向长钻孔瓦斯抽采技术,现场监测数据显示,应用该技术的最高单孔瓦斯抽采纯量可达2.6m3/min,抽采混量最高为5.8m3/min,回风侧上隅角瓦斯浓度由1.33%降到0.57%,回风巷瓦斯浓度降至0.35%。可见,代替高抽巷后的瓦斯治理效果较为理想。本论文有图50幅,表20个,参考文献60篇。
二、利用下架巷治理综采工作面瓦斯的实践(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用下架巷治理综采工作面瓦斯的实践(论文提纲范文)
(1)高瓦斯矿井超长采煤工作面瓦斯抽采理论及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 煤矿井下水平定向钻进技术国内外研究现状 |
1.2.1 煤矿井下水平定向钻进技术研究现状 |
1.2.2 煤矿井下HDD在国内外发展的特点 |
1.3 煤矿瓦斯抽采技术研究现状 |
1.3.1 国外瓦斯研究及瓦斯抽采技术现状 |
1.3.2 国内瓦斯研究及瓦斯抽采技术现状 |
1.4 煤矿瓦斯抽采半径测定技术研究现状 |
1.5 主要研究内容、方法和创新点 |
1.6 技术路线 |
2 煤层固气耦合理论和渗透率演化模型及瓦斯源分析 |
2.1 瓦斯在煤层中赋存状况及运移规律分析 |
2.1.1 瓦斯在煤体中的存在状态 |
2.1.2 煤的瓦斯含量 |
2.1.3 煤层瓦斯流动 |
2.1.4 煤体变形与气体渗流耦合数学模型 |
2.1.5 双重孔隙煤体瓦斯运移过程中的渗透率演化模型 |
2.1.6 基于煤体双孔特性的煤与瓦斯固气耦合模型 |
2.2 五虎山矿采掘工作面瓦斯源分析 |
2.3 小结 |
3 试验矿井煤岩力学性质测试分析 |
3.1 矿井基本概况 |
3.1.1 矿井地质基本概况 |
3.1.2 矿井构造及含煤层概况 |
3.1.3 五虎山煤矿生产现状 |
3.1.4 五虎山煤矿通风现状 |
3.1.5 五虎山煤矿瓦斯现状 |
3.2 煤岩样取样及试件制备 |
3.2.1 试验目的 |
3.2.2 工程条件 |
3.2.3 井下采样 |
3.2.4 试件制备 |
3.3 力学试验系统介绍 |
3.3.1 RLJW-2000伺服试验系统概述 |
3.3.2 试验系统结构及性能 |
3.4 试验测试及结果分析 |
3.4.1 密度参数 |
3.4.2 变形参数 |
3.4.3 强度参数 |
3.5 内聚力、内摩擦角、膨胀角的确定 |
3.6 小结 |
4 采空区围岩应力场及瓦斯流场数值模拟 |
4.1 模拟软件简介 |
4.2 有限元模型的建立 |
4.2.1 力学模型的确定 |
4.2.2 屈服准则的选择 |
4.2.3 计算模型与相关的参数 |
4.3 905采煤面周围岩层应力场分布规律数值模拟 |
4.3.1 支承压力分布规律模拟结果 |
4.3.2 应力横向“三区”范围的分析研究 |
4.3.3 应力竖向“三带”范围的模拟结果 |
4.4 905工作面采动裂隙分布规律研究 |
4.4.1 采动裂隙分布的基本理论 |
4.4.2 905综采工作面覆岩下沉形态及空隙率计算 |
4.4.3 试验工作面“O”型圈的范围分析 |
4.5 905工作面采动瓦斯流场分布规律研究 |
4.5.1 瓦斯气体流场数值模拟软件及模型介绍 |
4.5.2 905工作面采动瓦斯流场分布规律研究 |
4.6 小结 |
5 基于COMSOL Multiphysics的千米定向长钻孔抽采半径的数值模拟 |
5.1 COMSOL Multiphysics数值模拟法简介 |
5.2 千米定向长钻孔抽采半径的数值模拟 |
5.3 小结 |
6 现场试验与分析 |
6.1 905工作面顶板高位水平定向钻孔参数优化 |
6.1.1 钻孔终孔位置的确定 |
6.1.2 钻场间距 |
6.1.3 钻场内钻孔孔数和孔长 |
6.1.4 钻孔封孔长度 |
6.2 905工作面顶板高位水平定向钻孔参数优化选择与效果分析 |
6.3 千米定向长钻孔抽采半径的现场测定法 |
6.3.1 二分法测定千米定向长钻孔抽采半径的工作原理 |
6.3.2 二分法测定千米定向长钻孔抽采半径的现场应用 |
6.4 利用摩擦阻力计算法确定千米定向长钻孔的抽采系统负压 |
6.4.1 基本原理 |
6.4.2 现场应用 |
6.5 利用极限平衡方程确定千米定向长钻孔的孔深 |
6.5.1 工作原理 |
6.5.2 千米定向长钻孔孔深的确定 |
6.5.3 千米定向长钻孔“钻墙”封孔工艺 |
6.6 千米定向长钻孔瓦斯抽采参数优化选择 |
6.7 千米定向长钻孔瓦斯抽采参数优化效果分析 |
6.8 小结 |
结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(2)邻近层灰岩瓦斯异常涌出条件下的高抽巷瓦斯抽采特性与布置研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容、方法与技术路线 |
2 采空区瓦斯赋存及涌出状态分析 |
2.1 白羊岭煤矿矿井概况 |
2.2 白羊岭煤矿瓦斯抽采利用情况 |
2.3 矿井煤层地质特征 |
2.4 瓦斯在煤层中赋存状态 |
2.5 综采工作面瓦斯来源分析 |
2.6 15118工作面邻近层灰岩赋存方式 |
2.7 本章小结 |
3 综采工作面顶板覆岩及裂隙场演化规律研究 |
3.1 15118工作面概况 |
3.2 综采工作面顶板覆岩“两带”现场实测 |
3.3 采空区顶板覆岩及裂隙场的数值模拟研究 |
3.4 本章小结 |
4 邻近层灰岩瓦斯涌出治理分析 |
4.1 FLUENT模拟简介 |
4.2 模型构建及基本假设 |
4.3 高抽巷抽采对灰岩瓦斯涌出治理分析 |
4.4 本章小结 |
5 高抽巷优化布置参数效果验证 |
5.1 寺家庄煤矿15110工作面概况 |
5.2 15110工作面与15118工作面对比情况 |
5.3 现场验证 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(3)近距离煤层群综采工作面瓦斯治理优选措施(论文提纲范文)
0 引言 |
1 近距离煤层综采工作面基本情况 |
2 采动覆岩结构变化模拟分析 |
2.1 模拟基础模型建立 |
2.2 采动覆岩结构及移动破坏过程 |
2.3“三带”演化结构分析 |
3 综合瓦斯治理措施优选 |
3.1 顺层钻孔预抽 |
3.2 高抽巷 |
3.3 综采工作面高位钻孔 |
3.4 采空区埋管抽采 |
4 瓦斯治理效果分析 |
4.1 采前预抽钻孔效果 |
4.2 回采涌出治理效果 |
4.3 上隅角及回风巷治理效果 |
5 结论 |
(4)寺家庄煤矿顶板高抽巷层位优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
2 采动上覆瓦斯卸压运移“三带”分布特征 |
2.1 矿区地质概况 |
2.2 矿井瓦斯赋存特征 |
2.3 工作面概况 |
2.4 采空区顶板卸压覆岩岩层移动规律 |
2.5 采动上覆瓦斯卸压运移“三带”高度理论计算 |
2.6 本章小结 |
3 高抽巷合理空间层位布置 |
3.1 FLUENT模拟软件简介 |
3.2 数值模型建立 |
3.3 高抽巷模拟方案的确定 |
3.4 高抽巷抽放瓦斯数值模拟效果分析 |
3.5 本章小结 |
4 工程验证 |
4.1 高抽巷层位布置 |
4.2 15110综采工作面矿压规律 |
4.3 高抽巷抽放瓦斯效果分析 |
4.4 本章小结 |
5 主要结论与前景展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 前景展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集合 |
(5)瓦斯突出煤层安全高效开采技术经济分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 相关研究综述 |
1.3 研究内容和方法 |
1.4 技术路线 |
2 工程地质条件 |
2.1 矿井位置 |
2.2 矿井地质及煤层赋存条件 |
2.3 矿井瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向性 |
2.4 本章小结 |
3 瓦斯突出煤层安全高效开采新方法 |
3.1 “L-H法”技术内容 |
3.2 工作面沿空留巷方式选择 |
3.3 工作面瓦斯抽采方式选择 |
3.4 本章小结 |
4 “L-H法”可行性分析 |
4.1 沿空留巷可行性分析 |
4.2 顺层钻孔瓦斯抽采可行性分析 |
4.3 本章小结 |
5 工程应用效果 |
5.1 20917工作面巷道效果分析 |
5.2 20915工作面瓦斯抽放效果分析 |
5.3 经济效益分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与创新点 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(6)三侧沿空孤岛工作面采空区瓦斯分布特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 采场裂隙结构理论研究 |
1.2.2 瓦斯运移规律研究现状 |
1.2.3 高抽巷抽采瓦斯研究现状 |
1.3 研究内容和方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法及技术路线 |
2 覆岩变形演化特征与瓦斯运移理论分析 |
2.1 工作面概况 |
2.1.1 煤层情况 |
2.1.2 地质情况 |
2.2 上覆岩层变形演化特征 |
2.2.1 覆岩移动破坏特性 |
2.2.2 竖三带特性 |
2.2.3 关键层理论 |
2.3 采空区瓦斯运移规律 |
2.3.1 多孔介质特性 |
2.3.2 采空区瓦斯升浮 |
2.3.3 采空区瓦斯扩散 |
2.3.4 采空区瓦斯聚集 |
2.4 本章小结 |
3 采动覆岩运动及破坏特征数值模拟研究 |
3.1 建立数值模型 |
3.1.1 确定模拟相关参数 |
3.1.2 建立数值计算模型 |
3.1.3 确定模拟步骤 |
3.1.4 选取岩石力学参数 |
3.2 覆岩变形特征模拟结果分析 |
3.2.1 采动应力场演化特征分析 |
3.2.2 采动位移场的变化特征分析 |
3.2.3 覆岩裂隙区变化特征分析 |
3.2.4 覆岩两带高度范围判定 |
3.3 本章小结 |
4 采空区瓦斯分布特性数值模拟研究 |
4.1 COMSOL Multiphysics软件简介 |
4.2 建立模型及相关参数 |
4.2.1 采场风流流动及瓦斯运移理论模型 |
4.2.2 模拟方案及网格划分 |
4.2.3 参数及边界条件设定 |
4.3 高抽巷下采空区瓦斯分布特性模拟结果分析 |
4.3.1 高抽巷平距变化对采空区瓦斯的影响研究 |
4.3.2 高抽巷高度变化对采空区瓦斯的影响研究 |
4.4 本章小结 |
5 三侧沿空孤岛综采面抽采技术及效果评价 |
5.1 三侧沿空孤岛综采面采煤工艺及瓦斯管理方式 |
5.1.1 三侧沿空孤岛综采面采煤工艺 |
5.1.2 三侧沿空孤岛综采面巷道布置方案 |
5.1.3 三侧沿空孤岛综采面瓦斯管理方式 |
5.2 三侧沿空孤岛综采面瓦斯抽采效果评价 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(7)羊东煤矿开采保护层瓦斯卸压研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 国内煤矿瓦斯防治现状 |
1.2 国外煤矿瓦斯防治现状 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 瓦斯治理技术方案 |
1.5 研究方法及技术路线 |
1.5.1 研究方法 |
1.5.2 技术路线 |
2 矿井概况 |
2.1 位置与范围 |
2.2 自然地理 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地表水系 |
2.2.3 气象 |
2.3 矿区地质 |
2.3.1 地层 |
2.3.2 井田地质构造 |
2.4 煤层及煤质 |
2.4.1 煤层赋存概况 |
2.4.2 煤质特征 |
2.5 矿区水文地质 |
2.5.1 主要含水层 |
2.5.2 隔水层情况 |
2.6 开拓开采 |
2.7 通风、瓦斯 |
2.7.1 通风 |
2.7.2 矿井瓦斯 |
2.7.3 瓦斯抽放系统 |
2.8 煤尘爆炸危险性及煤层自燃倾向性 |
2.9 开采保护层概况 |
3 开采保护层瓦斯卸压机理 |
3.1 开采保护层瓦斯卸压研究现状 |
3.2 开采保护层瓦斯卸压覆岩破坏特征及分布形态 |
3.2.1 开采保护层瓦斯卸压覆岩“三带”的形成 |
3.2.2 “三带”的空间形态 |
3.3 开采保护层瓦斯卸压覆岩破坏力学分析 |
3.4 覆岩破断瓦斯通道的形成 |
3.5 关键层断裂对被保护层瓦斯卸压的影响 |
3.6 上覆岩层破坏高度及状态的影响因素研究 |
3.6.1 上覆岩层的性质及地层结构 |
3.6.2 煤层开采厚度 |
3.6.3 煤层倾角 |
3.6.4 工作面推进速度 |
3.6.5 工作面长度 |
3.6.6 采煤方法 |
3.6.7 顶板管理方法 |
3.6.8 时间过程 |
3.6.9 保护层的作用范围 |
3.7 本章小结 |
4 开采保护层瓦斯卸压效果监测 |
4.1 8463工作面概况 |
4.2 研究内容及方法 |
4.2.1 考察钻孔布置 |
4.2.2 施工工艺及顺序 |
4.3 开采保护层瓦斯卸压监测数据研究 |
4.4 本章小结 |
5 4#煤层开采对2#煤层瓦斯卸压的效果研究 |
5.1 增加煤层透气性效果分析 |
5.2 2#煤层膨胀率分析 |
5.3 残余瓦斯含量分析 |
5.4 保护层对被保护层作用过程分析 |
5.4.1 2#煤层上覆岩层破坏过程分析 |
5.4.2 4#煤层对2#煤层保护作用分析 |
5.5 4#煤层开采对2#煤层保护范围研究 |
5.5.1 沿倾斜方向卸压角确定 |
5.5.2 沿走向方向卸压角确定 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(8)新集一矿多层复合采空区煤炭自燃防治技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 采空区漏风测定技术研究现状 |
1.2.2 复合采空区煤炭自燃防治理论技术现状 |
1.3 本文研究内容 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
2 多层复合采空区工作面间层位关系及其能位分析 |
2.1 多层复合采空区各工作面采空区层位关系 |
2.2 多层复合采空区密闭墙调查 |
2.3 多层复合采空区密闭墙能位测试与分析 |
2.3.1 测试目的与方法 |
2.3.2 测点布置 |
2.3.3 能位测试路线确定 |
2.3.4 密闭墙能位测试及数据处理 |
2.3.5 密闭墙能位测试结果分析 |
2.4 本章小结 |
3 多层复合采空区群连通性研究 |
3.1 多层复合采空区11 煤密闭墙与采空区群连通性研究 |
3.1.1 研究目的及思路 |
3.1.2 释放地点与取样地点的确定 |
3.1.3 释放及取样方法 |
3.1.4 测试结果及分析 |
3.2 多层复合采空区13 煤密闭墙连通性研究 |
3.2.1 研究目的及思路 |
3.3.2 释放地点与取样地点的确定 |
3.3.3 测试结果及分析 |
3.3 本章小结 |
4 多层复合采空区群漏风源、汇研究 |
4.1 采空区群密闭墙漏风源、汇判定方法 |
4.2 多层复合采空区群漏风源、汇分析 |
4.3 本章小结 |
5 多层复合采空区煤炭自燃防灭火技术 |
5.1 煤的自燃倾向性分析及煤尘爆炸性鉴定 |
5.2 多层复合采空区群煤炭自燃防灭火技术 |
5.2.1 堵漏技术 |
5.2.2 通风均压技术 |
5.2.3 多层复合采空区密闭墙封闭管理 |
5.3 多层复合采空区281312 工作面防灭火技术 |
5.3.1 影响281312 工作面采空区自燃发火的因素 |
5.3.2 281312工作面防灭火技术 |
5.3.3 281312过断层期间防灭火技术 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
后记或致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(9)刘庄矿综采工作面采空区煤自燃防控技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤自燃机理研究现状 |
1.2.2 采空区漏风流场研究现状 |
1.2.3 采空区自燃“三带”研究现状 |
1.2.4 煤自燃防治技术研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 漏风流场及煤自燃理论分析 |
2.1 综放工作面漏风原因分析 |
2.2 遗煤自燃影响因素 |
2.2.1 煤自身理化特性 |
2.2.2 煤体破碎程度 |
2.2.3 漏风强度 |
2.2.4 工作面推进速度 |
2.3 综采面遗煤自燃特点 |
2.3.1 本面采空区自然发火特点 |
2.3.2 相邻、上部采空区煤自燃特点 |
2.3.3 煤巷周边破碎煤体自燃特点 |
2.4 本章小结 |
3 120502工作面通风系统能位测定 |
3.1 120502综采工作面试验区概况 |
3.2 测点布置 |
3.3 测定结果 |
3.3.1 大气参数测定结果 |
3.3.2 主要巷道断面积、风量测定结果 |
3.3.3 能位测定结果 |
3.3.4 主要封闭墙与风门测定结果 |
3.4 本章小结 |
4 综采工作面采空区自燃“三带”研究 |
4.1 120502工作面煤层特征 |
4.2 120502工作面现场布置方案 |
4.2.1 测点布置 |
4.2.2 观测参数及仪器 |
4.3 120502工作面自燃危险区域分析 |
4.3.1 采空区温度分布分析 |
4.3.2 采空区指标气体浓度分析 |
4.4 采空区遗煤自燃“三带”划分 |
4.4.1 采空区遗煤自燃“三带”划分条件 |
4.4.2 采空区自燃危险区域划分方法和步骤 |
4.5 120502工作面采空区煤自燃“三带”范围 |
4.6 本章小结 |
5 “三位一体”综采采空区火灾防控技术研究 |
5.1 束管监测与预报系统 |
5.1.1 火灾束管监测系统设计 |
5.1.2 光纤测温系统设计 |
5.1.3 指标气体监控系统设计 |
5.2 掘进防火技术措施 |
5.3 外围系统堵漏及均压技术 |
5.4 采空区综合防火技术 |
5.4.1 灌浆防灭火系统设计及应用 |
5.4.2 注氮防灭火系统设计及应用 |
5.4.3 三相泡沫注浆防火系统设计及应用 |
5.4.4 采空区注液态CO2 技术 |
5.4.5 通风均压系统设计 |
5.5 防火措施效果评估 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(10)中兴矿顶板长钻孔瓦斯抽采技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究意义 |
1.4 主要研究内容和技术路线 |
2 采空区覆岩破裂演化规律及瓦斯涌出 |
2.1 工作面概况 |
2.2 采空区覆岩采动裂隙发育特征 |
2.3 综采工作面瓦斯涌出及运移规律 |
2.4 本章小结 |
3 高抽巷瓦斯抽采数值模拟研究 |
3.1 Fluent软件简介 |
3.2 采空区气体运移数学模型 |
3.3 采空区三维数值模型建立 |
3.4 高抽巷数值模拟结果及分析 |
3.5 本章小结 |
4 顶板走向长钻孔瓦斯抽采数值模拟研究 |
4.1 顶板长钻孔下采空区模型建立 |
4.2 顶板走向长钻孔抽采参数优化 |
4.3 顶板长钻孔在最优参数时的采空区瓦斯分布情况 |
4.4 高抽巷与顶板走向长钻孔抽采瓦斯效果对比 |
4.5 本章小结 |
5 综采工作面长钻孔现场布置及工程应用 |
5.1 顶板长钻孔工程布置参数 |
5.2 瓦斯抽采效果分析 |
5.3 高抽巷与顶板长钻孔施工成本对比 |
5.4 顶板长钻孔抽采适用条件分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、利用下架巷治理综采工作面瓦斯的实践(论文参考文献)
- [1]高瓦斯矿井超长采煤工作面瓦斯抽采理论及应用研究[D]. 周连春. 内蒙古科技大学, 2021
- [2]邻近层灰岩瓦斯异常涌出条件下的高抽巷瓦斯抽采特性与布置研究[D]. 董雪剑. 中国矿业大学, 2021
- [3]近距离煤层群综采工作面瓦斯治理优选措施[J]. 薛彦平. 工矿自动化, 2021(02)
- [4]寺家庄煤矿顶板高抽巷层位优化研究[D]. 钱雷杰. 中国矿业大学, 2020(03)
- [5]瓦斯突出煤层安全高效开采技术经济分析[D]. 王新. 山东科技大学, 2020(06)
- [6]三侧沿空孤岛工作面采空区瓦斯分布特性研究[D]. 任梦莉. 安徽理工大学, 2020(04)
- [7]羊东煤矿开采保护层瓦斯卸压研究[D]. 李文庆. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [8]新集一矿多层复合采空区煤炭自燃防治技术研究[D]. 黄震. 安徽理工大学, 2019(01)
- [9]刘庄矿综采工作面采空区煤自燃防控技术研究[D]. 梅胜凯. 安徽理工大学, 2019(01)
- [10]中兴矿顶板长钻孔瓦斯抽采技术研究[D]. 周永权. 辽宁工程技术大学, 2019(07)