采空区瓦斯抽放技术的研究与应用
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瓦斯事故是当前煤矿事故中最主要的事故之一。而解决瓦斯事故最有效的方法是对瓦斯进行抽放。通过查阅大量的资料,对国内外瓦斯抽放的情况进行了分析和整理,尤其对国内的瓦斯抽放情况作了较为详细的论述。并对瓦斯抽放中存在的诸多问题进行探讨,从而明确了本文的研究意义和目的,确定了本文的研究技术路线。通过对多孔介质特性以及瓦斯在多孔介质中的流动规律和采空区竖向三带划分采空区上覆岩层的渗透率进行了研究,并对采空区瓦斯涌出特征进行了论述。对影响采空区瓦斯涌出的主要因素:自然赋存因素和开采条件因素两个方面进行了论述。研究了采空区瓦斯的渗流规律,通过瓦斯涌出量预测方法推导了采空区瓦斯涌出量间接的测算方法。总结了采空区常用的抽放方法:巷道抽放、钻孔抽放、埋(插)管抽放以及它们各自的优缺点。通过对东曲矿实际资料的分析以及抽放工作面的实际情况,选出了适合的抽放方法:采用埋管抽放加采空区钻孔辅助抽放。并对抽放参数进行了设计。通过对采空区的抽放有效的解决了东曲矿l4411工作面上隅角瓦斯超限的问题,保证了工作面生产的安全进行。
摘要 | 第3-4页 |
ABSTRACT | 第4-5页 |
第一章 绪论 | 第9-19页 |
1.1 引言 | 第9-10页 |
1.2 国内外采空区瓦斯抽放研究现状 | 第10-14页 |
1.2.1 国外瓦斯抽放研究现状与进展 | 第11-13页 |
1.2.2 国内瓦斯抽放研究现状 | 第13-14页 |
1.3 采空区瓦斯抽放存在的问题 | 第14-15页 |
1.4 本文主要研究内容与研究意义 | 第15-17页 |
1.4.1 本文研究内容 | 第16页 |
1.4.2 本文研究意义 | 第16-17页 |
1.5 研究的技术路线 | 第17-19页 |
第二章 采空区瓦斯涌出规律研究 | 第19-39页 |
2.1 多孔介质理论 | 第19-24页 |
2.1.1 多孔介质特性 | 第19-22页 |
2.1.2 瓦斯在多孔介质中的流动方程 | 第22-24页 |
2.2 采空区岩体破坏基本规律及上覆岩层的渗透率 | 第24-28页 |
2.2.1 采空区上覆岩层破坏基本规律 | 第24-27页 |
2.2.2 采空区上覆岩层的渗透率 | 第27-28页 |
2.3 采空区瓦斯涌出特征 | 第28-29页 |
2.4 影响采空区瓦斯涌出的主要因素 | 第29-33页 |
2.4.1 自然赋存条件因素 | 第29-30页 |
2.4.2 开采技术因素 | 第30-33页 |
2.5 采空区渗流规律 | 第33-35页 |
2.6 采空区瓦斯涌出量测算理论 | 第35-38页 |
2.6.1 用分源计算法测算综采采空区瓦斯涌出量 | 第35-37页 |
2.6.2. 采用基本顶垮落前和垮落后回风瓦斯涌出量的变化来估算 | 第37-38页 |
2.7 本章小结 | 第38-39页 |
第三章 采空区瓦斯抽放技术研究 | 第39-49页 |
3.1 采空区抽放瓦斯影响因素分析 | 第39-41页 |
3.1.1 大气压力变化对采空区抽放瓦斯的影响分析 | 第39-40页 |
3.1.2. 采空区抽放瓦斯与采面生产能力关系分析 | 第40页 |
3.1.3 采空区抽放瓦斯与工作面推进距离的关系分析 | 第40-41页 |
3.2 采空区瓦斯抽放的基本原理及适用条件 | 第41-42页 |
3.3 采空区瓦斯抽放方法 | 第42-46页 |
3.3.1. 钻孔抽放方式 | 第42-44页 |
3.3.2. 巷道抽放方式 | 第44-45页 |
3.3.3 埋(插)管抽放方式 | 第45页 |
3.3.4 老采空区瓦斯抽放方法 | 第45-46页 |
3.4 采空区瓦斯抽放注意的问题 | 第46页 |
3.5 本章小结 | 第46-49页 |
第四章 东曲矿采空区瓦斯抽放 | 第49-63页 |
4.1 东曲矿概况 | 第49-56页 |
4.1.1 地理位置 | 第49页 |
4.1.2 矿井通风情况 | 第49-50页 |
4.1.3 煤层及瓦斯含量 | 第50-56页 |
4.2 瓦斯抽放的必要性和可行性 | 第56-60页 |
4.2.1 瓦斯抽放的必要性 | 第56-57页 |
4.2.2 瓦斯抽放的可行性 | 第57-60页 |
4.3 抽放方法的选择 | 第60-61页 |
4.4 本章小结 | 第61-63页 |
第五章 东曲矿采空区抽放参数与抽放效果分析 | 第63-79页 |
5.1 工作面概况 | 第63页 |
5.2 采空区瓦斯抽放设计参数 | 第63-67页 |
5.2.1 上隅角埋管抽放 | 第63-64页 |
5.2.2 采空区钻孔抽放 | 第64-67页 |
5.3 抽放设备及管路布置 | 第67-73页 |
5.3.1 封孔工艺及设备 | 第67页 |
5.3.2 抽放系统与管路敷设 | 第67-73页 |
5.4 抽放效果及分析 | 第73-76页 |
5.5 本章小结 | 第76-79页 |
第六章 结论 | 第79-81页 |
参考文献 | 第81-85页 |
致谢 | 第85-87页 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第87页 |
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