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《高瓦斯礦井采空區(qū)大直徑高位鉆孔瓦斯抽采技術(shù)研究 (1)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文高瓦斯礦井采空區(qū)大直徑高位鉆孑L瓦斯抽采技術(shù)研究摘要大直徑鉆孔是瓦斯抽采的發(fā)展趨勢(shì),也是今后高瓦斯綜放工作面瓦斯抽采技術(shù)的研究重點(diǎn)?;诖?,本文以沙曲礦為背景,對(duì)高瓦斯礦井大直徑扇形高位鉆孔瓦斯抽采技術(shù)進(jìn)行了分析研究。利用Flac3D軟件對(duì)該礦24207工作面采空區(qū)頂板覆巖的移動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬,通過(guò)對(duì)z方向位移等值線進(jìn)行分析,得知在采空區(qū)后方60m處覆巖移動(dòng)即達(dá)到了平衡狀態(tài),并可清晰的判斷主要關(guān)鍵層的位置分布在工作面上方18m及46m處。最終運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算出的冒落帶
2、及裂隙帶最大高度分別為16.88m和46.3m,利用關(guān)鍵層組合分析法計(jì)算出的冒落帶及裂隙帶高度分別為17.56m和44.96m,利用數(shù)值模擬分析法得出的結(jié)果為18m和50m。為盡量減少誤差,取三者的平均值作為最終結(jié)果,即冒落帶、裂隙帶的的最大高度分別為17m和47m。系統(tǒng)的研究了“U”型、“U+L”、“Y”型通風(fēng)情況下,采空區(qū)泄壓瓦斯的運(yùn)移規(guī)律和其在采空區(qū)空間的濃度分布特征。分析得知,相同條件下使用“Y”型通風(fēng)工作面后方10m以內(nèi)的上隅角瓦斯?jié)舛仍?.26%'---0.36%之間,僅為“U”型通風(fēng)
3、時(shí)的1/8,“U+L”型通風(fēng)時(shí)的3/4。對(duì)試驗(yàn)工作面回·采期間瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè),計(jì)算知僅依靠通風(fēng)稀釋瓦斯,回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛雀哌_(dá)2.24%,進(jìn)行瓦斯抽采勢(shì)在必行。論述了鉆孔抽采瓦斯的基本原理,推導(dǎo)了不穩(wěn)定滲流及穩(wěn)定滲流時(shí)鉆孔周邊壓力分布公式。得出距離鉆孔越遠(yuǎn)的點(diǎn)壓力降越小,同一地點(diǎn)的壓力太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文降隨著抽放時(shí)間的增加而減小的結(jié)論。并利用Fluent軟件對(duì)影響鉆孔抽放效果主要因素進(jìn)行了詳細(xì)分析,得知鉆孔的抽放效果受抽放負(fù)壓、鉆孔孔徑以及煤層的滲透率影響較大;鉆孔的影響范圍以及鉆
4、孔的抽采量隨著抽放負(fù)壓的降低而增大;隨著鉆孔孔徑的增大而增大;隨著煤層滲透率的降低而增大。該結(jié)論與推導(dǎo)的公式相吻合,證明了采空大直徑鉆孔治理瓦斯的可行性。基于采空區(qū)覆巖沉降特征及泄壓瓦斯運(yùn)移規(guī)律,提出了大直徑高位鉆孔瓦斯抽采技術(shù),確定了高位鉆孔仰角的最佳取值范圍為21.<0<39。,鉆場(chǎng)的合理間距應(yīng)在40m--一45m之間。通過(guò)對(duì)鉆孔和傾向高位巷的實(shí)測(cè)抽采數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,整個(gè)鉆場(chǎng)5個(gè)鉆孔的平均抽采純量12.2m3/min,有效抽放時(shí)間達(dá)63天;布置在同一側(cè)的傾向高位巷的平均抽采純量為10.05m3/
5、miII,有效抽放時(shí)間43天。證明大直徑高位鉆孔能夠替代高位巷治理采空區(qū)瓦斯,對(duì)其它礦井瓦斯治理具有較大的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:大直徑鉆孔、瓦斯抽采、采空區(qū)、數(shù)值模擬太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文STUDYONGASDRAINAGETECHNOLOGYWITHLARGEDIAⅣ匝TERHIGHLEVELSECTORBOREHoLESOFT髓GOAFINmGHGASMNELargediameterdrillingisthefuturedevelopmenttrendofthegasextractiona
6、ndtheresearchemphasisofgasextractiontechnologyoffull—mechanizedcavingminingfaceinthefuture.Basedonthis,thispaperchoosestheShaqumineasthebackground,analysisthegasdrainagetechnology晰Ⅱ1largediameterhighlevelsectorboreholes.UsingFlac3Dtosimulateandanalyze
7、sthemovementregularityofroofstratain24207workingface.ThroughtheanalysisoftheZdirectiondisplacementisoline,learnedingoafin60mbehindthestratamovementreachedtheequilibriumstate,andcanclearlyjudgementthelocationofthemainkeystratadistributionin46mand18mabo
8、vetheworkingface.FinallyusingtheempiricalformulamethodtocalculatetheMaoLaDaiandfissurezonemaximumheightof16.88mand16.88mrespectively,calculatedusingthekeystratacombinationanalysisMaoLaDaiandfracturedzoneheightof17.56mand44.96mrespectively,usin