一、回采工作面顶板瓦斯抽放技术在郑州矿区的应用(论文文献综述)
张晓刚[1](2021)在《腾晖矿大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯技术研究》文中研究表明预防回采工作面上隅角瓦斯聚集是防治瓦斯事故的重要措施,随着采煤机械化程度的不断提高及工作面瓦斯涌量的增大,传统的防治措施难以达到预期的治理效果。本文采用理论结合实践的方法,研究大直径定向高位长钻孔“以孔代巷”抽采治理上隅角瓦斯新技术,并在山西腾晖煤矿进行工程试验,提出了一套基于大直径定向高位长钻孔抽采治理回采工作面上隅角瓦斯的方法。研究了大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯的原理及作用机理,得到了抽采影响煤(岩)层瓦斯流动的渗流机理;利用COMSOL数值模拟软件,建立煤层覆岩模型,分析抽采负压和钻孔直径对有效抽采半径的影响规律;根据采空区覆岩三带裂隙理论,结合实测数据、数值模拟结果以及采空区覆岩裂隙带经验公式,确定了钻孔布置的最佳层位、合理的抽采负压及合理的钻孔直径等大直径定向高位长钻孔的抽采参数,大直径钻孔直径采用153mm,抽采负压为20KPa左右,钻孔终孔合理层位在距工作面顶板垂直距离60m左右。在瓦斯抽采实践过程中,通过系统监测数据、人工观测记录等手段获取大量数据,考察了抽采效果及上隅角瓦斯治理的效果,并对大直径定向高位长钻孔抽采的应用效果进行评价,验证了理论及数值模拟的研究结果,并对部分参数进行了修正。此研究为腾晖煤矿及类似矿井的上隅角瓦斯治理提供了一种新的思路,采用大直径定向高位长钻孔以孔代巷治理上隅角瓦斯,确保矿井安全生产的同时节省了成本,对其它矿井的瓦斯治理具有借鉴意义。
罗亚涛[2](2020)在《煤层瓦斯抽采单元精细划分及钻孔设计方法与应用研究》文中进行了进一步梳理瓦斯抽采是瓦斯治理的根本措施,钻孔间距作为抽采钻孔设计的关键参数之一,目前常采用一个工作面对应一个固定钻孔间距的设计方式,这种设计方式可能会造成抽采不达标或者增加生产成本等问题,因此亟需对抽采钻孔间距进行进一步的研究。为此,本文提出煤层瓦斯抽采单元精细划分及钻孔设计方法,并对该方法进行了现场应用。主要研究内容和结果如下:(1)充分考虑煤层各种关键因素的影响并进行深入分析,构建了以采掘规划、瓦斯赋存和典型构造等为依据的瓦斯抽采单元指标体系,将瓦斯抽采区域精细化地划分为不同抽采单元,划分的主要依据:根据采掘规划计算出后续规划区域的最大预抽期,为钻孔间距的布置提供依据;根据瓦斯赋存条件,将工作面以防突需求、减风需求和待定需求进行划分,将瓦斯含量及类别相近的相邻区域划分为同一抽采单元,并以每100m左右为一个划分范围;在断层等典型构造区域根据煤层情况进行单独划分和设计。(2)利用瓦斯抽采单元划分并结合有效半径的时效性和预抽时间,来确定各抽采单元钻孔间距随时间的变化关系,得到瓦斯抽采单元精细化划分方法。(3)利用上述得到的方法,对工作面进行理想状态下的瓦斯抽采单元划分,在煤巷条带和工作面区域分别进行穿层钻孔设计和顺层钻孔设计,根据有效半径的时效性确定各抽采单元的钻孔间距,并进行各抽采单元钻孔参数的推导计算,得到了瓦斯抽采单元精细划分的钻孔设计方法。(4)以告成煤矿25011下副巷为试验区域,利用瓦斯抽采单元精细划分方法,将其划分为9个抽采单元。选择其中具有代表性的第Ⅱ单元(布孔间距为8m×8m)、第Ⅲ单元(布孔间距为10m×10m)、第Ⅳ单元(布孔间距为6m×6m),进行了详细的钻孔设计。通过分析各单元瓦斯抽采的各项指标,均满足抽采达标要求,综合判定在预抽期300天内瓦斯抽采达标,符合设计要求。将本文的设计方法与之前钻孔间距为6m×6m的设计方式进行对比分析,得出本文的设计方法减少了约688个钻孔的工程量,在抽采达标的前提下,极大的节约了生产成本。图[45]表[15]参[83]
赵学文[3](2020)在《倾斜煤层窄煤柱工作面瓦斯运移规律及防治技术研究》文中进行了进一步梳理矿井瓦斯灾害是煤矿开采过程中的主要灾害。随着煤矿开采程度的综合机械化与集中化,煤矿工作面的推进速度不断提高,从而加速了大面积采空区的形成,为工作面采空区瓦斯的大量积聚创造了有利环境。由于倾斜煤层窄煤柱综放开采模式下,窄煤柱受到偏载应力,更容易变形破坏,而变形破坏的窄煤柱很容易贯通两个相邻工作面,导致正在回采的工作面瓦斯灾害问题越来越突出,严重制约着煤矿的安全生产。本文以硫磺沟煤矿(4-5)06工作面为研究背景,在倾斜煤层窄煤柱综放开采模式下,分析了采空区瓦斯运移的影响因素,通过理论和模拟研究了倾斜煤层窄煤柱工作面采空区的瓦斯运移规律。然后根据瓦斯的运移规律提出了具体的瓦斯防治技术,最后应用于现场工程实践。主要研究内容及成果如下:通过FLAC3D数值模拟软件,模拟了倾斜煤层工作面在回采过程中,窄煤柱的稳定性变化情况,得出窄煤柱内部塑性破坏、所受应力以及位移变化情况。并根据其位移分布特点将窄煤柱分为三部分:窄煤柱完整部分、窄煤柱裂隙发育部分以及窄煤柱垮落部分。最后,结合采空区其他区域的孔隙率得出窄煤柱各部分的孔隙率,为采煤工作面瓦斯来源提供了依据。利用FLUENT分别模拟了邻近采空区在无瓦斯防治措施以及在注氮的情况下,正在回采工作面采空区的瓦斯浓度分布情况,得到了倾斜煤层窄煤柱工作面在回采过程中的瓦斯运移规律。通过对工作面采空区使用高位钻场和回风隅角埋管的情况进行模拟,经过模拟得出窄煤柱工作面的瓦斯浓度分布规律。结果表明,利用高位钻场及埋管治理瓦斯可以降低工作面及上隅角瓦斯浓度。提出了高位钻场抽采瓦斯与上隅角埋管抽放采空区瓦斯的具体技术措施。结合其他瓦斯防治措施,最后经过现场实测,汇总出倾斜煤层窄煤柱工作面回采过程中瓦斯的防治效果。最终工作面及回风隅角的瓦斯积聚问题得到了有效的治理,具有很高的应用推广价值。
王庆杰[4](2020)在《新元矿大直径长钻孔本煤层瓦斯预抽技术研究》文中提出阳泉矿区属于典型的高瓦斯、低透气性、碎软煤层发育的矿区,瓦斯灾害严重、治理难度较大。采用常规的方法对瓦斯进行抽采十分困难,主要体现在两个方面,一是钻孔施工过程中极易出现塌孔现象,成孔困难,缺乏相应的钻探技术;二是碎软煤层由于透气性较低,瓦斯抽采十分困难,缺乏相应有效的增透技术。本文以新元矿9108工作面为工程背景开展碎软低透突出煤层大直径顺层长钻孔施工工艺。引入的EH260型液压轨道式钻机采用连履带式自移装置实现钻机设备自行移动,采用钻杆液压夹紧装置提高了钻杆接换准确性,减少了钻杆接换时间,系列稳定器避免钻具严重偏斜,系列创新结构和技术实施使钻机钻进煤层效率提高100%,完成孔径127mm、长度260m的顺煤层定向长钻孔,实现了240m长工作面递进保护区域瓦斯瓦斯治理技术,起到掩护被保护区段煤巷掘进和顺层抽采(卸压)瓦斯的目的。与原瓦斯治理措施相比,实施的单翼顺层区段预抽钻孔有效减少了煤巷掘进突出危险性和提高了钻孔预抽率,实现了煤与瓦斯共采。工作面递进掩护掘进最快由原来110m/月提高到270m/月,平均由原来90m/月提高到160m/月。掘进期间钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量效检均没超标,达到了碎软低透突出煤层顺层长钻孔递进掩护快速掘进的效果。
范春阳[5](2019)在《桃园矿Ⅱ8221工作面高位定向长钻孔瓦斯抽采技术研究》文中研究指明随着煤矿井下开采强度与开采深度的日益增加,工作面瓦斯涌出量也越来越多,这其中很大一部分来自于采空区,因此,加强治理采空区内瓦斯是保障综放面安全回采的首要工作。本文以桃园矿II8221工作面为试验对象,面对该工作面采空区内的高浓度瓦斯,提出采用高位定向长钻孔这一高效的成孔技术方法对其进行抽采治理。同时,本文还系统地研究了采空区内瓦斯涌出及其运移的规律。并根据分源预测法计算得出:采空区内瓦斯涌出量占工作面总瓦斯涌出量的60.5%,而落煤与煤壁瓦斯量仅占39.5%。最后通过分析采空区瓦斯的运移规律,揭示出了上隅角瓦斯浓度超限的原因,为定向长钻孔抽采采空区瓦斯提供了理论依据。高位定向长钻孔成功降低采空区瓦斯浓度的关键在于钻孔终孔层位的合理设计,本文利用UDEC数值模拟软件对II8221工作面上覆岩层开采过程中的岩层运动进行数值模拟研究,根据模拟结果,再配合经验公式检验,得出冒落带高度为08m,裂隙带高度为828m。为风巷钻场内各钻孔终孔层位的布置提供了科学性的指导。最后,通过对实际工作面的现场考察和对高位定向长钻孔成孔技术方法的掌握,设计出了一套符合该回采面的瓦斯治理方案。桃园矿II8221工作面在82煤层上方1216m高度范围内共设计施工了5个顶板高位长距离大直径定向钻孔,其中3#孔最大孔深957m,各孔累计总进尺4065m(含分支孔)。整个钻场在86天监测期间内,5孔累计抽采瓦斯纯量超过68万m3。在瓦斯抽采工作进程中,工作面回风巷瓦斯浓度未超过0.3%,有效预防了瓦斯事故的发生。图[41]表[8]参[86]
姚志勇[6](2019)在《唐山矿深部区域瓦斯治理技术研究与应用》文中认为中国是最大的发展中国家,对能源的需求量很大,煤炭产量目前排在世界第一位。采矿业的飞速发展又面临着很多新课题,井工煤矿深部区域的瓦斯问题就是其中之一,当今各个煤炭集团在瓦斯治理技术水平存在较大差异,因为每个矿区的煤层赋存的有所不同,采煤生产技术装备有的很先进。国内外瓦斯治理采取的理念和技术手段各不相同,不能完全照搬照抄国外成熟的治理经验,可以借鉴国外对处理问题的方法和思路,根据我国实际情况进行引进和创新,不断提高防范瓦斯灾害的能力。唐山矿是具有140年开采历史的大型矿井,采深最深达到-1020m,对深部区域的瓦斯治理问题,需要进行系统性的解决,才能有效保障安全生产。以唐山矿岳胥区十四水平的Y484综放工作面为研究对象,提出深部区域瓦斯治理技术方案进行研究并应用于现场实践。Y484采区位于矿井的深部区域(-950水平),通风系统比较复杂,工作面两侧都是本煤层的老采空区,形成了孤岛,局部巷道变形严重导致通风阻力较大,加上深部区域瓦斯含量高,受气压波动影响有时瓦斯涌出异常,工作面有风流瓦斯超限的安全隐患。为消除瓦斯对安全生产威胁,通过测定该区域瓦斯参数等单项指标,对工作面瓦斯状况有全面了解。通过研究Y484工作面瓦斯地质资料,综合运用通风网络解算技术和采矿学理论,分阶段对工作面瓦斯涌出进行动态预测,从通风系统优化、瓦斯综合抽采、安全监控和现场管理等方面研究制定瓦斯治理的技术方案。解决了矿井深部区域复杂通风系统的瓦斯问题,综合比较认为Y484瓦斯治理技术更加实用高效。图32幅;表15个;参52篇。
马巍[7](2016)在《漳村矿2601工作面高抽巷层位确定研究》文中提出矿井瓦斯灾害是制约煤矿安全高效生产的难题,尤其在应用综采放顶煤的采煤工艺进行回采过程中,来源于采空区的瓦斯涌出量较大,直接导致上隅角和回风顺槽的瓦斯浓度上升乃至超限,不仅影响煤矿的正常生产,甚至会引发重大安全事故。大量现场实践和实验理论证明了,通过在回采煤层的顶板布置高位瓦斯抽放巷抽采采空区及邻近层涌出的瓦斯,可以使上隅角、回风顺槽的瓦斯浓度降低,较为明显的解决采场瓦斯超限的问题。而高抽巷布置的布设参数直接影响着其抽采效果。所以,对高抽巷的层位研究尤为关键。论文以潞安集团漳村煤矿2601工作面为研究对象,理论分析2601工作面瓦斯构成,预测了本采面的瓦斯涌出量,提出布置高抽巷来解决瓦斯问题;通过统计高抽巷应用矿井将高抽巷布置的层位占裂隙带范围的比率,根据山西省中硬顶板条件下类比的方法确定2601工作面的高抽巷合理层位的合理比率范围;针对受采动影响下覆岩的破坏规律进行研究,选取经验公式初步计算2601工作面的裂隙带高度范围,并利用UDEC软件对2601工作面开采过程进行建模模拟,分析不同推进距离下的工作面上覆岩层的应力变化及破坏范围,根据覆岩位移下沉量的监测和分析对裂隙带高度优化,根据得到的裂隙带高度范围及高抽巷合理层位比率得出它的布置垂距;通过现场高位钻孔对这一层位的合理性进行抽采验证。
李锋[8](2012)在《鹤壁六矿顶分层开采工作面高位抽放技术优化研究》文中研究说明本文针对我国高瓦斯突出矿井采空区瓦斯涌出量大、易造成瓦斯事故的特点,系统地对试验矿井突出煤层顶分层回采工作面高位钻场抽放采空区瓦斯进行了研究,运用数值分析软件对试验工作面采空区上覆岩层的移动破坏规律和瓦斯分布范围进行了模拟,结合理论分析等对高位钻场的各种参数进行了优化,提高了高位钻场的瓦斯抽采率,实现了试验采区的安全高效开采。本文由理论分析、经验公式计算、数值模拟、现场考察以及应用效果考察五个部分组成。首先,根据前人研究成果对采空区上覆岩层的变形破坏规律和分区分带情况进行了理论分析;其次,采用经验公式根据现场情况对试验工作面采空区上覆岩层的冒落带和裂隙带高度范围进行了计算;第三,运用RFPA2D数值分析软件对试验工作面采空区上覆岩层的“三带”高度范围和瓦斯分布范围进行了模拟;第四,根据经验公式计算结果和数值模拟结果结合理论分析布置试验钻场,并对试验钻场的抽采效果进行现场考察,分析了钻场距工作面距离、钻孔终孔距煤层顶板高度、钻孔终孔距回风巷平距等因素对抽采效果的影响,确定了合理的高位钻场位置和钻场间距以及钻孔的合理封孔深度,对高位钻场和钻场内抽放钻孔的各种参数进行了优化;第五,根据优化后的参数布置高位钻场并对其抽放效果进行了跟踪考察,对考察结果进行分析,从而验证了前文的理论分析、经验公式计算结果和数值模拟结果。现场考察结果表明,试验工作面高位钻场抽放钻孔的最高单孔瓦斯抽采纯量可以达到2.15m3/min,钻场总的采空区瓦斯抽采纯量平均达到8.47m3/min,可以对高瓦斯突出矿井顶分层回采工作面的采空区瓦斯进行有效治理,本文的研究成果对试验矿区运用高位钻场技术治理采空区瓦斯提供了重要的实践经验和理论与技术支持。
罗文柯[9](2010)在《上覆巨厚火成岩下煤与瓦斯突出灾害危险性评估与防治对策研究》文中研究指明上覆火成岩,尤其是在巨厚火成岩(厚度h≥100m)下开采煤层,因巨厚火成岩而诱发的煤岩冲击、煤与瓦斯突出、巨厚火成岩断裂产生矿震等灾害日趋增多。随着开采深度不断向下延伸,埋藏在地层深部的火成岩对煤层开采影响越来越严重,安全威胁越来越大。在对典型巨厚火成岩突出灾害的研究中发现,突出灾害已经发生在传统理论下的非突出煤层和非突出危险区域。事实说明巨厚火成岩下突出矿井,已经表现出与无巨厚火成岩下突出矿井的异样性特点。因此,针对上覆巨厚火成岩条件的突出矿井,系统研究其突出灾害的一般规律、影响因素及其组合权重排序、突出风险性评价,提出科学合理预测预报体系及防治对策,已经成为当前煤矿安全、高效开采中急需完成的新课题。在广泛查阅国内外相关文献和系统总结前人研究成果的基础上,采用理论研究、实验室试验、数值模拟分析和现场实验相结合的研究方法,针对巨厚火成岩下突出矿井,基于其突出的力学机理、主要影响因素、危险性评价、多元指标预测及综合防突对策,展开了系统深入的研究,为巨厚火成岩下突出矿井煤炭资源的高效开采提供安全保障。(1)以材料力学和结构力学理论分析为基础,对巨厚火成岩下采掘扰动影响的覆岩移动规律进行了受力分析,提出了在巨厚火成岩下煤层开采后,在采场内巨厚火成岩将形成“两端固支梁”假说,并建立了巨厚火成岩下采动力学模型和变形本构方程。(2)以断裂力学理论为基础,视巨厚火成岩为“近似四边固支薄板”,利用仿纳维叶解法步骤,求得了在下覆煤层被采出后,巨厚火成岩中心点处最大挠度解析式Wmax和垂直方向最大正应力σxmax,为确保在煤层开采期间巨厚火成岩不破断的采区极限跨度确定提供了理论依据。(3)突出是煤体结构损伤失稳后的破坏现象,则以损伤力学理论为基础,对巨厚火成岩下煤层在三维应力作用下的损伤变量(D)进行分析,通过数学推导,求得在巨厚火成岩作用下煤层损伤变量D。的本构方程,以此通过反演法求得煤层的极限(最大允许)应力。(4)以典型矿井煤样和围岩及火成岩岩样为试件,在实验室对煤层瓦斯基本参数进行了测试,测试结果发现7、8、9煤为突出煤层;对7、8煤顶板岩样和火成岩岩样的冲击倾向性试验结果表明,8煤顶板具有强冲击性,火成岩的冲击倾向性评价为中强—强烈。(5)以典型巨厚火成岩突出矿井—海孜煤矿煤层赋存条件为背景,利用专门模拟地下岩体开挖工程的应力及应变的二维有限元软件Phase2,对典型巨厚火成岩下煤层群的采动情况进行了有和无巨厚火成岩两种情况的对比分析,通过模拟结果分析发现,在上覆巨厚火成岩条件下的垂直位移比无巨厚火成岩条件下要大;最大主应力比同等条件下无巨厚火成岩情况的最大主应力要小。(6)根据对典型巨厚火成岩突出矿井现场考察,建立了评价典型巨厚火成岩突出危险性指标体系,利用层次分析法原理对其影响因素进行了组合权重的排序和一致性检验发现,管理层面上的预测准确度和技术层面上的防突措施合理性为其主要影响因素,分别位居第1、2位。同时,以海孜煤矿为突出危险性评价对象,利用可拓法原理对其突出危险等级进行评估发现,上覆巨厚火成岩典型矿井属于突出等级(j0=4.54)。说明其突出危险性比无巨厚火成岩条件下要高出54%的概率。(7)在对巨厚火成岩下采掘扰动力学分析、突出灾害影响因素排序和危险等级评价的基础上,以灰色预测理论为指导,提出了在巨厚火成岩下突出灾害多元突出指标的综合预测体系,即对煤层敏感性指标Smax、K1、Δh2采用新陈代谢动态预测进行预测;对瓦斯涌出特征指标采用灰色—马尔柯夫组合模型进行预测;对巨厚火成岩在垂直方向的位移变形特征指标(高程损失量),采用LogisticⅠ/Ⅱ预测模型预测。并对典型突出案例“4·25"事故中前测试的实际数据进行预测应用研究发现,在无突出发生时,其预测值与实测值的相对误差α均在好的精度等级范围,而在突出灾害发生前,则相对误差超出精度α≥0.20。(8)以典型巨厚火成岩突出矿井—海孜煤矿为背景,在对巨厚火成岩利弊分析和影响因素极为复杂的基础上,提出了地面采动井抽采卸压瓦斯、网格穿层钻孔抽采卸压瓦斯、本煤层顺层钻孔抽采卸压瓦斯和高位巷(钻场)抽放卸压瓦斯的综合防治对策。在对Ⅱ1023工作面综合防突技术效果考察看,防突技术比较科学合理和实用,为海孜煤矿巨厚火成岩下煤炭资源开采提供了安全保障。
王平虎[10](2010)在《寺河矿高瓦斯抽放与突出综合防治技术试验研究》文中认为运用理论分析、数值模拟、实验室试验和现场试验,研究了寺河矿主采3#煤层的瓦斯地质赋存及瓦斯涌出、抽放和煤与瓦斯突出等问题,建立了适合寺河矿实际生产情况的高瓦斯治理技术体系。研究了不同围压煤岩中瓦斯渗透特征,分析寺河矿回采和掘进面的瓦斯涌出规律,建立了采掘面瓦斯涌出预测模型,获得了矿区地质构造特征对瓦斯赋存与分布影响及采掘面的瓦斯涌出规律;根据现场实验结果,对寺河矿的瓦斯抽放钻孔参数进行优化,得到了适合寺河矿的区域和局部瓦斯抽放和突出防治技术参数;研究了多切缝管深孔预裂松动爆破技术防治高瓦斯突出煤层作用机理,运用FLAC3D软件分析了工作面推进过程中煤层应力变化,获得了采动工作面应力场分布特征,提出了适合掘进面突出危险性日常预测方法和局部防突措施。
二、回采工作面顶板瓦斯抽放技术在郑州矿区的应用(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、回采工作面顶板瓦斯抽放技术在郑州矿区的应用(论文提纲范文)
(1)腾晖矿大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.2.1 煤岩应力-裂隙-渗流耦合规律 |
1.2.2 上隅角瓦斯积聚成因研究现状 |
1.2.3 上隅角瓦斯治理方法研究现状 |
1.2.4 上隅瓦斯抽采技术现状及不足 |
1.2.5 以孔代巷技术的发展 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 本文创新点 |
2 定向高位长钻孔抽采治理上隅角瓦斯的机理 |
2.1 煤层开采后上覆岩层“垂直三带”中裂隙带的形成机理 |
2.2 开采煤层上覆岩层裂隙带的特性 |
2.3 裂隙带高度计算 |
2.4 裂隙带的影响因素 |
2.4.1 上覆岩层岩性 |
2.4.2 煤层采高及分层开采方式 |
2.4.3 工作面长度 |
2.4.4 煤层倾角 |
2.4.5 工作面推进速度 |
2.4.6 顶板管理 |
2.5 裂隙带对采空区瓦斯抽采及上邻近层瓦斯抽采的意义 |
2.6 定向高位长钻孔抽采治理上隅角瓦斯的机理 |
2.6.1 受抽采影响煤(岩)层瓦斯的渗流机理 |
2.6.2 成孔过程孔壁变形 |
2.6.3 定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯机理 |
2.7 本章小节 |
3 大直径定向高位长钻孔瓦斯抽采数值模拟 |
3.1 数值模拟建立基本条件 |
3.1.1 基本原理 |
3.1.2 假设条件 |
3.1.3 数学模型 |
3.1.4 初始条件和边界条件 |
3.1.5 数值模拟参数 |
3.1.6 网格划分 |
3.1.7 求解器参数设置 |
3.2 合理抽采孔压和孔径数值模拟 |
3.2.1 合理抽采孔压模型建立 |
3.2.2 合理钻孔直径模型建立 |
3.3 合理抽采孔压和孔径数值模拟结果分析 |
3.3.1 合理抽采孔压模拟结果 |
3.3.2 合理抽采孔径模拟结果 |
3.4 采空区裂隙带数值模拟结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 大直径定向高位长钻孔抽采治理上隅角瓦斯现场应用 |
4.1 腾晖煤业矿井及工作面概况 |
4.2 钻孔施工设备 |
4.3 高位定向长钻孔设计 |
4.3.1 钻孔层位确定 |
4.3.2 钻孔直径及抽采负压的选择 |
4.3.3 钻孔个数及孔间距确定 |
4.3.4 钻孔布置 |
4.4 大直径高位定向长钻孔施工工艺 |
4.4.1 移机定位 |
4.4.2 开孔和扩孔 |
4.4.3 封孔 |
4.4.4 安装孔口装置 |
4.4.5 钻孔施工 |
4.5 大直径定向高位长钻孔抽采效果考察 |
4.5.1 抽采钻孔抽采纯量效果考察 |
4.5.2 抽采钻孔瓦斯浓度效果考察 |
4.5.3 上隅角瓦斯效果考察 |
4.6 本章小节 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)煤层瓦斯抽采单元精细划分及钻孔设计方法与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 瓦斯抽采技术研究现状 |
1.2.2 抽采单元划分研究现状 |
1.2.3 钻孔布孔间距研究现状 |
1.3 存在问题 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 主要技术路线 |
2 煤层瓦斯抽采方法分类 |
2.1 煤层特征分类 |
2.2 煤矿瓦斯抽采方法分类 |
2.2.1 瓦斯抽采方法分类 |
2.2.2 常用瓦斯抽采方法 |
2.3 本章小结 |
3 抽采单元精细化划分方法 |
3.1 抽采单元指标体系构建 |
3.1.1 单元划分一级指标——采掘规划 |
3.1.2 单元划分二级指标——瓦斯赋存 |
3.1.3 单元划分三级指标——典型构造 |
3.2 钻孔间距受抽采时间的影响 |
3.2.1 抽采半径时效性分析 |
3.2.2 钻孔间距受抽采时间影响分析 |
3.3 本章小结 |
4 瓦斯抽采钻孔设计 |
4.1 穿层钻孔设计 |
4.1.1 煤巷条带抽采单元划分 |
4.1.2 穿层钻孔设计 |
4.2 顺层钻孔设计 |
4.2.1 工作面抽采单元划分 |
4.2.2 顺层钻孔设计 |
4.3 本章小结 |
5 抽采单元精细化划分及钻孔设计方法的现场应用 |
5.1 矿区概况 |
5.1.1 工作面概况 |
5.1.2 工作面地质情况 |
5.2 试验区域抽采单元划分设计 |
5.2.1 试验区域抽采单元划分 |
5.2.2 分单元钻孔设计 |
5.3 试验区域瓦斯抽采效果分析 |
5.3.1 瓦斯抽采情况分析 |
5.3.2 试验区域瓦斯抽采效果分析 |
5.4 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 |
(3)倾斜煤层窄煤柱工作面瓦斯运移规律及防治技术研究(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 窄煤柱稳定性研究现状 |
1.2.2 工作面采空区瓦斯运移规律研究现状 |
1.2.3 瓦斯防治技术研究现状 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 研究内容及目的 |
1.4 研究方案及技术路线 |
1.4.1 研究方案 |
1.4.2 技术路线 |
2 采空区瓦斯运移影响因素分析 |
2.1 煤的微观孔、裂隙结构特征 |
2.1.1 煤中的孔隙 |
2.1.2 煤中的裂隙 |
2.2 采空区瓦斯流动基本规律 |
2.2.1 多孔介质的理论及特性 |
2.2.2 采空区瓦斯流动基本方程 |
2.3 工作面瓦斯来源分析 |
2.4 采空区瓦斯涌出特征分析 |
2.4.1 采空区瓦斯的涌出特征 |
2.4.2 工作面采空区瓦斯涌出量测算方法 |
2.5 本章小结 |
3 工作面回采过程中窄煤柱变形规律分析 |
3.1 试验矿井工作面概况 |
3.2 工作面煤柱力学效应分析 |
3.3 工作面回采过程中窄煤柱稳定性数值模拟 |
3.3.1 FLAC3D软件简介 |
3.3.2 数值模拟方案 |
3.4 数值模拟结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 工作面采空区瓦斯运移规律数值模拟 |
4.1 通风方式及采空区上覆岩层“三带”高度计算 |
4.1.1 通风方式的选择 |
4.1.2 采空区上覆岩层“三带”高度计算 |
4.2 倾斜煤层窄煤柱工作面采空区瓦斯运移数值模拟 |
4.2.1 窄煤柱工作面物理模型的建立 |
4.2.2 模型各区域渗透率及粘性阻力系数的确定 |
4.2.3 模型各区域瓦斯源项设定 |
4.2.4 数值模拟结果分析 |
4.3 高位钻场抽采瓦斯数值模拟 |
4.4 回风隅角埋管抽放采空区瓦斯数值模拟 |
4.5 本章小结 |
5 瓦斯防治技术工程应用及防治效果 |
5.1 瓦斯防治技术工程应用 |
5.1.1 高位钻场抽采瓦斯技术 |
5.1.2 回风隅角埋管抽放采空区瓦斯 |
5.1.3 瓦斯防治其他措施 |
5.2 瓦斯防治技术效果 |
5.2.1 瓦斯涌出规律分析 |
5.2.2 工作面瓦斯治理效果 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)新元矿大直径长钻孔本煤层瓦斯预抽技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出与研究意义 |
1.2 国内外研究形状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
2 矿井及工作面概况 |
2.1 矿井概述 |
2.2 矿井瓦斯防治现状 |
2.3 试验工作面概况 |
3 碎软煤层长钻孔装备及钻进工艺研究 |
3.1 钻探设备及主要系统 |
3.2 EH260钻机关键技术 |
3.3 钻机操作工艺 |
3.4 本章小结 |
4 长钻孔大直径区域预抽煤层瓦斯技术研究 |
4.1 预抽煤层瓦斯防突机理 |
4.2 钻孔抽放煤层瓦斯影响因素数值模拟分析 |
4.3 瓦斯抽放钻孔封孔设计 |
4.4 顺层长钻孔定向施工技术与配套技术研究 |
4.5 本章小结 |
5 工业性试验 |
5.1 顺层长钻孔施工现场评价 |
5.2 顺层区段预抽瓦斯效果评价 |
5.3 递进掩护巷道快速掘进分析 |
6 技术经济和应用前景分析 |
6.1 技术效益分析 |
6.2 经济效益分析 |
6.3 应用前景分析 |
7 主要结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)桃园矿Ⅱ8221工作面高位定向长钻孔瓦斯抽采技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.2.1 国外瓦斯抽采技术研究发展现状 |
1.2.2 国内瓦斯抽采技术研究发展现状 |
1.2.3 高位定向长钻孔发展及应用 |
1.3 采空区瓦斯抽采的基本原理和意义 |
1.4 采空区瓦斯抽采方法 |
1.5 本文研究的主要内容及技术路线 |
1.5.1 本文研究的主要内容 |
1.5.2 本文研究的技术路线 |
2 矿井概况 |
2.1 矿井位置、交通及生产状况 |
2.1.1 矿井位置 |
2.1.2 矿井交通 |
2.1.3 矿井建设与生产情况 |
2.2 矿区地质概况 |
2.2.1 矿井内部构造 |
2.2.2 矿区含煤地层 |
2.3 矿井瓦斯赋存影响因素 |
2.4 Ⅱ8221工作面概述 |
2.4.1 工作面基本情况 |
2.4.2 工作面地质概况 |
2.4.3 工作面煤层瓦斯状况 |
2.5 本章小结 |
3 采空区瓦斯流动规律研究 |
3.1 采空区内多孔介质性质 |
3.1.1 多孔介质理论及特性 |
3.1.2 瓦斯在多孔介质中的流动方程 |
3.2 采空区瓦斯涌出特征 |
3.3 制约采空区瓦斯涌出影响因素 |
3.3.1 自然赋存条件影响 |
3.3.2 开采技术影响 |
3.4 工作面采空区瓦斯涌出量测算 |
3.5 采空区内瓦斯运移规律分析 |
3.5.1 开采层瓦斯运移规律分析 |
3.5.2 邻近层涌出瓦斯运移规律分析 |
3.6 本章小结 |
4 采空区上覆岩层“三带”研究 |
4.1 覆岩裂隙变化特征研究 |
4.1.1 覆岩裂隙的构成与种类 |
4.1.2 覆岩裂隙“O”形圈的形成 |
4.2 采空区“三带”划分 |
4.2.1 垂直方向的“三带”划分 |
4.2.2 推进方向上的“三区”划分 |
4.3 采空区上覆岩层“三带”高度计算 |
4.4 工作面采空区三带的数值模拟 |
4.4.1 UDEC软件简介 |
4.4.2 数值模型的建立 |
4.4.3 数值模拟结果分析 |
4.5 本章小结 |
5 高位定向长钻孔技术在Ⅱ8221工作面中的应用 |
5.1 瓦斯抽采高位定向长钻孔技术 |
5.1.1 高位定向长钻孔的优势 |
5.1.2 高位定向长钻孔钻进难点 |
5.2 高位定向长钻孔施工技术 |
5.2.1 钻孔层位设计原则 |
5.2.2 钻孔轨迹控制技术 |
5.2.3 钻孔开分支技术 |
5.3 Ⅱ8221工作面高位定向长钻孔现场试验 |
5.3.1 现场施工设计 |
5.3.2 现场主要施工装备 |
5.3.3 现场各钻孔钻进情况 |
5.4 Ⅱ8221工作面高位定向长钻孔瓦斯抽采效果分析 |
5.4.1 顶板高位定向长钻孔瓦斯抽采效果分析 |
5.4.2 高位钻场抽采瓦斯量统计 |
5.4.3 回风巷瓦斯浓度监测 |
5.5 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发表论文情况 |
(6)唐山矿深部区域瓦斯治理技术研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 国内外矿井通风瓦斯治理的研究现状 |
1.1.1 国内外对工作面通风系统研究现状 |
1.1.2 国内对矿井通风研究现状 |
1.2 国内外瓦斯抽采技术的研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 实验方案和技术路线 |
第2章 深部区域通风系统优化 |
2.1 唐山矿深部区域简介 |
2.1.1 关于煤矿深部区域的探讨 |
2.1.2 唐山矿深部区域介绍 |
2.2 深部区域煤层瓦斯参数测定 |
2.2.1 煤的吸附常数测定 |
2.2.2 煤的瓦斯含量测定 |
2.2.3 煤层瓦斯压力测定 |
2.2.4 钻孔瓦斯抽采半径测定 |
2.3 深部区域通风阻力测定 |
2.3.1 矿井通风系统及深部区域阻力概况 |
2.3.2 深部区域降低阻力措施 |
2.4 Y484区域通风系统优化 |
2.5 本章小结 |
第3章 深部区域瓦斯涌出预测 |
3.1 矿井深部瓦斯涌出来源 |
3.2 唐山矿瓦斯地质的影响因素分析 |
3.2.1 构造对瓦斯涌出的影响 |
3.2.2 煤的变质程度对瓦斯的影响 |
3.2.3 顶底板岩性对瓦斯的影响 |
3.2.4 煤层埋深对瓦斯的影响 |
3.2.5 邻近煤层对瓦斯涌出的影响 |
3.3 Y484深部区域地质概况 |
3.4 Y484工作面瓦斯涌出预测 |
3.4.1 统计法预测瓦斯涌出量 |
3.4.2 利用通防管理软件预测瓦斯涌出量 |
3.4.3 瓦斯涌出预测结果 |
3.5 本章小结 |
第4章 自动调压装置控制瓦斯异常涌出 |
4.1 Y484工作面自动调压系统的设计 |
4.1.1 Y484工作面瓦斯涌出特点 |
4.1.2 自动调压系统的设计 |
4.1.3 自动调压装置的现场应用 |
4.2 自动调压装置的应用成效 |
4.3 本章小结 |
第5章 瓦斯综合抽采技术应用 |
5.1 深部区域瓦斯抽放方法 |
5.1.1 瓦斯抽采形式的确定 |
5.1.2 瓦斯抽采设计 |
5.2 高位钻孔的优化设计 |
5.2.1 瓦斯钻场的布置及参数 |
5.2.2 高位孔设计的参数优化 |
5.2.3 封孔方式的改进 |
5.3 邻近层瓦斯抽放 |
5.4 抽采效果分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师简介 |
企业导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(7)漳村矿2601工作面高抽巷层位确定研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 覆岩破坏规律研究现状 |
1.2.2 瓦斯运移规律研究现状 |
1.2.3 瓦斯抽采技术研究现状 |
1.2.4 高抽巷应用研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 2601工作面瓦斯涌出特征分析及治理方法研究 |
2.1 研究背景 |
2.1.1 地质构造 |
2.1.2 煤层基本情况 |
2.2 瓦斯基础参数测定 |
2.3 2601工作面瓦斯涌出构成 |
2.4 瓦斯涌出量计算及高抽巷布置必要性分析 |
2.4.1 瓦斯涌出量计算 |
2.4.2 漳村矿2601工作面瓦斯治理方法研究 |
2.5 本章小结 |
3 高抽巷现场应用层位布置规律研究 |
3.1 已有高抽巷层位布置情况统计 |
3.2 高抽巷层位布置数据分析 |
3.2.1 统计数据特殊情况分析 |
3.2.2 不同矿区相同顶板岩性条件下高抽巷应用分析 |
3.2.3 相同矿区不同顶板岩性条件下高抽巷应用分析 |
3.3 层位布置比率选取优化 |
3.4 本章小结 |
4 2601工作面覆岩裂隙带高度范围研究及高抽巷层位确定 |
4.1 覆岩“三带”高度经验公式计算 |
4.2 采动覆岩“三带”高度数值模拟研究 |
4.2.1 UDEC软件简介 |
4.2.2 数值模型建立 |
4.2.3 2601工作面采场“三带”模拟结果及分析 |
4.3 高抽巷布置层位确定 |
4.4 本章小结 |
5 高抽巷布置层位现场验证及优化 |
5.1 2601工作面高抽巷布置层位验证方法 |
5.1.1 高位钻孔抽采验证法确定 |
5.1.2 高位钻孔抽采验证法原理 |
5.1.3 高位钻孔布置参数 |
5.2 高位钻孔抽采效果分析 |
5.3 2601工作面高抽巷布置层位验证及优化结果 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)鹤壁六矿顶分层开采工作面高位抽放技术优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外采空区瓦斯治理研究现状及抽放方法 |
1.2.1 采空区瓦斯治理国外研究现状 |
1.2.2 采空区瓦斯治理国内研究现状 |
1.2.3 采空区瓦斯抽放方法 |
1.2.4 数值模拟分析研究现状 |
1.3 采空区瓦斯抽放基本原理及意义 |
1.4 采空区瓦斯治理发展趋势及存在问题 |
1.5 问题的提出 |
1.6 本文主要研究内容和研究路线 |
1.6.1 主要研究内容 |
1.6.2 本文研究特色 |
1.6.3 主要研究技术路线 |
2 试验区概况 |
2.1 试验矿井概况 |
2.1.1 煤层特征 |
2.1.2 矿井开拓、开采与通风方式 |
2.2 试验矿井瓦斯状况 |
2.2.1 地勘钻孔瓦斯状况 |
2.2.2 生产掘进期间矿井瓦斯状况 |
2.3 试验工作面概况 |
2.3.1 工作面位置及四邻关系 |
2.3.2 工作面地质条件 |
2.4 本章小结 |
3 试验工作面采空区上覆岩层“三带”初步划分 |
3.1 采空区上覆岩层“三带”介绍 |
3.1.1 采空区垂直方向上“三带”概述 |
3.1.2 采空区上覆岩层水平方向上的分区 |
3.2 经验公式法计算采空区“三带”高度 |
3.3 数值模拟试验工作面采空区“三带”高度 |
3.3.1 RFPA~(2D)软件简介 |
3.3.2 RFPA~(2D)软件基本原理及应用范围 |
3.3.3 RFPA~(2D)分析程序流程图 |
3.3.4 试验工作面 RFPA~(2D)数值模拟 |
3.4 本章小结 |
4 采空区瓦斯分布规律 |
4.1 采空区瓦斯来源及涌出量分析 |
4.2 采空区瓦斯浓度分布和运移规律 |
4.2.1 采空区瓦斯浓度在推进方向的分布概述 |
4.2.2 采空区瓦斯浓度在倾向方向的分布概述 |
4.2.3 采空区瓦斯的运移规律 |
4.3 上隅角瓦斯积聚的原因分析 |
4.4 采空区瓦斯分布数值模拟 |
4.4.1 试验工作面采空区瓦斯分布规律数值模拟 |
4.4.2 数值模拟结果分析 |
4.5 本章小结 |
5 试验钻场抽放效果考察及影响因素分析 |
5.1 试验工作面高位钻场钻孔布置及施工参数 |
5.2 现场测定方法及瓦斯抽放量计算 |
5.3 高位钻场钻孔抽放效果现场考察 |
5.4 本章小结 |
6 高位钻场及钻孔布置参数的优化和确定 |
6.1 高位钻场布置参数的确定 |
6.1.1 钻场合理间距 |
6.1.2 试验工作面高位钻场布置参数 |
6.2 高位钻场抽放钻孔的合理布孔参数 |
6.2.1 抽放钻孔布置层位 |
6.2.2 抽放钻孔有效高度计算 |
6.2.3 钻场内合理抽放钻孔数量 |
6.2.4 抽放钻孔的合理封孔深度 |
6.2.5 抽放钻孔有效利用率及有效长度 |
6.3 试验工作面高位钻场及抽放钻孔参数优化 |
6.4 抽放效果跟踪考察 |
6.5 本章小结 |
7 主要研究结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(9)上覆巨厚火成岩下煤与瓦斯突出灾害危险性评估与防治对策研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题提出的背景 |
1.2 课题研究的意义 |
1.2.1 煤炭资源的开发意义 |
1.2.2 突出灾害预测的意义 |
1.2.3 突出灾害防治的意义 |
1.2.4 巨厚火成岩下突出风险研究意义 |
1.3 突出灾害的分类与分布 |
1.3.1 突出灾害分类 |
1.3.2 突出点分布呈现区域性 |
1.4 关于突出灾害国内外研究现状 |
1.4.1 突出机理研究现状 |
1.4.2 突出预测研究现状 |
1.4.3 突出防治研究现状 |
1.4.4 卸压瓦斯抽采研究现状 |
1.4.5 突出理论研究尚存在的主要问题 |
1.5 课题研究的主要内容与方法 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究方法 |
1.5.3 研究技术路线 |
第二章 上覆巨厚火成岩下采掘扰动的力学基础理论研究 |
2.1 有无巨厚火成岩下采掘扰动的力学分析 |
2.1.1 无巨厚火成岩下回采工作面的"悬臂梁"假说 |
2.1.2 有巨厚火成岩下回采工作面"两端固支梁"假说 |
2.1.3 有巨厚火成岩的力学模型分析 |
2.1.4 煤岩体内应力状态分析 |
2.1.5 巨厚火成岩下煤岩本构方程 |
2.1.6 巨厚火成岩下含瓦斯煤层的强度判据 |
2.2 巨厚火成岩下采掘扰动破断力学分析 |
2.2.1 理论分析 |
2.2.2 数学建模 |
2.2.3 采区尺寸计算 |
2.2.4 离层区产生机理 |
2.3 巨厚火成岩下采掘扰动损伤力学分析 |
2.3.1 损伤力学理论 |
2.3.2 煤层损伤本构方程 |
2.3.3 煤层损伤基本方程的三种形式 |
2.3.4 煤层损伤失稳的扰动区长度 |
2.3.5 煤层损伤的临界荷载和临界深度 |
2.4 巨厚火成岩在矿井中的利弊分析 |
2.4.1 巨厚火成岩在矿井中的有利性分析 |
2.4.2 巨厚火成岩在矿井中的不利性分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 上覆巨厚火成岩下煤与瓦斯突出灾害规律分析 |
3.1 无巨厚火成岩下突出规律分析 |
3.1.1 湖南省历年来突出灾害简况 |
3.1.2 湖南省历年来突出灾害特征分析 |
3.1.3 突出发生的条件及发展过程 |
3.2 巨厚火成岩下突出规律分析 |
3.2.1 典型巨厚火成岩基本情况 |
3.2.2 典型巨厚火成岩突出矿井突出灾害特征分析 |
3.2.3 巨厚火成岩下典型突出事故案例 |
3.2.4 与无巨厚火成岩下突出灾害对比探析 |
3.4 本章小结 |
第四章 巨厚火成岩下煤岩样试验分析与数值模拟研究 |
4.1 煤与瓦斯基础参数实验室分析 |
4.1.1 瓦斯基础参数的实验室分析 |
4.1.2 煤的基础参数实验室测试与分析 |
4.2 煤层与围岩的物理力学试验 |
4.2.1 纯煤样力学试验 |
4.2.2 煤层顶板岩石试验 |
4.3 巨厚火成岩力学参数试验 |
4.3.1 火成岩物理性质 |
4.3.2 火成岩力学参数分析 |
4.3.3 巨厚火成岩的初次垮落破断距离计算 |
4.4 PHASE~2数值计算模型构建系统 |
4.4.1 CAD与Phase~2的耦合 |
4.4.2 数值计算模型与范围 |
4.4.3 本构模型 |
4.4.4 力学参数 |
4.4.5 初始应力与边界条件 |
4.4.6 数值模拟方案 |
4.5 首采7煤的数值模拟结果分析 |
4.5.1 垂直位移变化特征 |
4.5.2 总位移变化特征 |
4.5.3 最大与最小主应力变化特征 |
4.6 首采8(9)煤的数值模拟结果分析 |
4.6.1 垂直位移变化特征 |
4.6.2 总位移变化特征 |
4.6.3 最大、最小主应力变化特征 |
4.7 首采10煤的数值模拟结果分析 |
4.7.1 垂直位移变化特征 |
4.7.2 总位移变化特征 |
4.7.3 最大、最小主应力变化特征 |
4.8 本章小结 |
第五章 上覆巨厚火成岩下突出危险性分析与评估 |
5.1 巨厚火成岩下突出灾害影响因素分析 |
5.1.1 火成岩因素分析 |
5.1.2 煤因素分析 |
5.1.3 煤层中瓦斯因素分析 |
5.1.4 地质构造因素分析 |
5.1.5 技术层面因素分析 |
5.1.6 管理层面因素分析 |
5.2 巨厚火成岩下突出危险评估指标体系构建 |
5.2.1 危险与危险评估的基本概念 |
5.2.2 突出危险性评估指标体系构建 |
5.2.3 指标因素属性量化处理 |
5.2.4 不同量纲属性值的规范化(归一处理) |
5.2.5 指标属性相对权重确定 |
5.2.6 巨厚火成岩影响因素的AHP分析 |
5.3 巨厚火成岩下突出危险的可拓法评估 |
5.3.1 可拓法突出危险评估思路 |
5.3.2 可拓法在典型巨厚火成岩矿井突出危险评估应用 |
5.4 本章小结 |
第六章 上覆巨厚火成下岩突出灾害危险性预测 |
6.1 传统的突出灾害预测方法概述 |
6.1.1 区域性预测方法概述 |
6.1.2 局部性突出灾害的预测方法 |
6.1.3 我国推荐预测方法与要求 |
6.2 巨厚火成岩下突出灾害的灰色预测模型预测 |
6.2.1 巨厚火成岩下突出敏感性指标选择 |
6.2.2 灰色理论预测模型的选择思想与预测精度检验方法 |
6.2.3 突出主要敏感性钻屑指标的新陈代谢GM(1,1)模型的动态预测 |
6.2.4 突出辅助敏感性指标—瓦斯涌出量的"灰马"动态预测 |
6.2.5 突出辅助指标火成岩采动沉降量的Logistic Ⅰ/Ⅱ模型预测 |
6.2.6 巨厚火成岩下突出灾害临界值确定 |
6.3 本章小结 |
第七章 上覆巨厚火成岩下卸压瓦斯抽采防突技术 |
7.1 巨厚火成岩条件下防突目标、难点及关键技术分析 |
7.1.1 防突总目标与技术难点分析 |
7.1.2 防突技术体系构建 |
7.2 保护层开采技术 |
7.2.1 保护层开采防突原理 |
7.2.2 抽采卸压瓦斯的作用 |
7.2.3 卸压范围的确定 |
7.2.4 网格穿层钻孔卸压抽采技术 |
7.2.5 地面采动井卸压抽采瓦斯技术 |
7.2.6 本煤层顺层钻孔卸压抽采技术 |
7.2.7 瓦斯抽采钻孔有效影响半径的确定 |
7.3 典型巨厚火成岩矿井防突方案设计 |
7.3.1 方案Ⅰ—首采7煤,卸压8(9煤) |
7.3.2 方案Ⅱ—首采9煤,卸压7煤、8煤 |
7.3.3 方案Ⅲ—首采7煤以8煤递进分阶段卸压 |
7.3.4 方案Ⅳ—首采10煤,卸压7、8、9煤 |
7.4 典型巨厚火成岩下防突方案灰色聚类分析 |
7.4.1 灰色定权聚类基本原理与计算步骤 |
7.4.2 防突技术的优选 |
7.5 典型巨厚火成岩下矿井—海孜Ⅱ1024工作面防突工程实践 |
7.5.1 卸压抽采瓦斯的方案确定 |
7.5.2 工作面顺层钻孔抽放 |
7.5.3 地面钻孔抽放 |
7.5.4 高位巷道及近水平钻孔抽放 |
7.5.5 高位钻孔抽放 |
7.5.6 防突辅助措施 |
7.5.7 煤巷掘进防突措施效果检验 |
7.6 防突工程实践效果考察 |
7.6.1 瓦斯压力效果考察 |
7.6.2 瓦斯抽放量及浓度效果考察 |
7.7 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 论文主要结论 |
8.2 论文的主要特色和创新点 |
8.3 问题和展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间主要研究成果 |
(10)寺河矿高瓦斯抽放与突出综合防治技术试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
详细摘要 |
Detailed Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究意义与背景 |
1.1.1 课题研究意义 |
1.1.2 工程背景 |
1.2 高瓦斯煤层治理理论与技术研究进展 |
1.2.1 瓦斯运移规律研究现状 |
1.2.2 瓦斯抽放技术现状 |
1.2.3 煤与瓦斯突出理论研究现状 |
1.2.4 煤与瓦斯突出防治技术研究现状 |
1.2.5 控制爆破理论与技术研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 矿区煤层构造特征与瓦斯地质赋存规律研究 |
2.1 引言 |
2.2 煤的结构特性 |
2.3 瓦斯的成分及物理性质 |
2.4 瓦斯在煤体中的赋存规律 |
2.4.1 瓦斯在煤中的赋存状态 |
2.4.2 瓦斯吸附与解吸 |
2.5 晋城矿区构造演化及构造控制特征研究 |
2.5.1 晋城矿区构造分布特征 |
2.5.2 晋城矿区构造演化特征 |
2.5.3 构造对瓦斯赋存的控制 |
2.6 寺河矿瓦斯地质规律研究 |
2.6.1 褶曲对瓦斯的影响 |
2.6.2 断层和陷落柱对瓦斯的影响 |
2.7 本章小结 |
3 瓦斯的渗透性试验与涌出规律研究 |
3.1 引言 |
3.2 煤体的瓦斯渗透性实验 |
3.2.1 自压式三轴渗透仪 |
3.2.2 渗透率实验测试结果 |
3.3 矿井东区回采工作面瓦斯涌出预测研究 |
3.3.1 瓦斯在临近煤层与围岩中的流动 |
3.3.2 瓦斯涌出量影响因素分析 |
3.3.3 3#煤层回采工作面瓦斯涌出分析 |
3.3.4 回采面瓦斯涌出预测模型 |
3.4 掘进工作面瓦斯涌出规律研究 |
3.4.1 掘进工作面瓦斯涌出分析 |
3.4.2 掘进工作面瓦斯涌出预测模型 |
3.5 本章小结 |
4 寺河矿瓦斯抽放模式与区域瓦斯抽放钻孔参数研究 |
4.1 引言 |
4.2 寺河矿现场瓦斯抽放模式 |
4.2.1 选择抽采瓦斯方法的原则 |
4.2.2 抽采瓦斯方法选择 |
4.2.3 寺河矿的具体抽采方法 |
4.3 区域性瓦斯抽放钻孔参数的现场试验研究 |
4.3.1 钻孔负压对钻孔抽放量的影响 |
4.3.2 钻孔瓦斯浓度、负压及流量的关系 |
4.3.3 抽放钻孔直径对抽放率的影响 |
4.3.4 钻孔长度对抽放瓦斯量的影响 |
4.3.5 不同井区工作面抽放钻孔参数的确定 |
4.4 本章小结 |
5 瓦斯突出危险性的应力分布数值模拟和预测方法研究 |
5.1 引言 |
5.2 煤物理力学性质指标测定 |
5.2.1 物理性质指标实验 |
5.2.2 煤力学性质指标实验 |
5.2.3 煤物理力学性质指标测定成果汇总 |
5.3 FLAC~(3D)基本原理和简介 |
5.3.1 FLAC~(3D)基本原理 |
5.3.2 FLAC~(3D)软件简介 |
5.3.3 Mohr-Coulomb模型 |
5.3.4 FLAC~(3D)模拟分析步骤 |
5.4 数值模型的建立 |
5.4.1 地质概况 |
5.4.2 巷道布置 |
5.4.3 模型建立 |
5.4.4 破坏准则的选取 |
5.4.5 边界条件和载荷条件的确定 |
5.4.6 模拟方案确定 |
5.5 掘进面应力分布特征模拟结果分析 |
5.5.1 采动条件下掘进工作面支承压力分布及其特点 |
5.5.2 应力对煤与瓦斯突出的影响分析 |
5.6 掘进工作面突出危险性预测方法研究 |
5.6.1 掘进工作面预测方法及指标选择原则 |
5.6.2 掘进工作面预测方法及指标的选用 |
5.6.3 R值指标法和钻屑指标法试验比较 |
5.6.4 预测方法及指标确定 |
5.7 本章小结 |
6 高瓦斯煤层深孔预裂爆破的局部防突技术模拟分析 |
6.1 引言 |
6.2 掘进工作面局部防突措施概述 |
6.2.1 局部防突技术措施 |
6.2.2 防突措施效果检验 |
6.2.3 安全防护措施 |
6.3 深孔预裂松动爆破局部防突数值分析 |
6.3.1 技术背景 |
6.3.2 数值计算方法 |
6.3.3 切缝药包深孔松动爆破二维模拟研究 |
6.3.4 切缝药包深孔松动爆破三维模拟研究 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、回采工作面顶板瓦斯抽放技术在郑州矿区的应用(论文参考文献)
- [1]腾晖矿大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯技术研究[D]. 张晓刚. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [2]煤层瓦斯抽采单元精细划分及钻孔设计方法与应用研究[D]. 罗亚涛. 安徽理工大学, 2020(07)
- [3]倾斜煤层窄煤柱工作面瓦斯运移规律及防治技术研究[D]. 赵学文. 西安科技大学, 2020(01)
- [4]新元矿大直径长钻孔本煤层瓦斯预抽技术研究[D]. 王庆杰. 中国矿业大学, 2020(01)
- [5]桃园矿Ⅱ8221工作面高位定向长钻孔瓦斯抽采技术研究[D]. 范春阳. 安徽理工大学, 2019(01)
- [6]唐山矿深部区域瓦斯治理技术研究与应用[D]. 姚志勇. 华北理工大学, 2019(01)
- [7]漳村矿2601工作面高抽巷层位确定研究[D]. 马巍. 辽宁工程技术大学, 2016(03)
- [8]鹤壁六矿顶分层开采工作面高位抽放技术优化研究[D]. 李锋. 河南理工大学, 2012(01)
- [9]上覆巨厚火成岩下煤与瓦斯突出灾害危险性评估与防治对策研究[D]. 罗文柯. 中南大学, 2010(02)
- [10]寺河矿高瓦斯抽放与突出综合防治技术试验研究[D]. 王平虎. 中国矿业大学(北京), 2010(12)