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煤巷掘进煤与瓦斯突出事故抑制技术研究

作　者: 单智勇
导　师: 郭德勇
学　校: 中国矿业大学（北京）
专　业: 安全技术与工程
关键词: 掘进煤与瓦斯突出灾变抑制防逆风
分类号: TD713
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

煤与瓦斯突出严重影响着煤矿的正常生产和职工人身安全,在突出机理研究未取得重大突破,煤与瓦斯突出不能完全杜绝时,研究针对性地煤与瓦斯突出灾害事故抑制技术重要而实用。在煤矿采掘生产过程中发生的煤与瓦斯突出事故,以煤巷掘进工作面发生的频率最高、危害最大,并极易导致风流逆风等灾变事故的发生。本文以煤与瓦斯突出灾害发生与破坏运动机理为基础,科学地分析瓦斯灾害发生的原因与规律,试验研究适合于掘进巷道的煤与瓦斯突出抑制技术,降低突出煤体对掘进巷道的破坏程度,抑制突出瓦斯流和冲击波对采区通风系统的影响,达到提高采区生产、通风系统抗灾变能力的目的。通过数值模拟与实际检验,起到了降低煤与瓦斯突出破坏强度、抑制灾害事故发生的效果。

全文目录

摘要  5
Abstract  5-15
1. 绪论  15-23
  1.1 研究背景及意义  15-16
  1.2 国内外瓦斯灾害防治现状  16-20
    1.2.1 煤与瓦斯突出机理研究现状  16-17
    1.2.2 国内外煤与瓦斯突出防治研究现状  17-20
  1.3 研究内容及方法  20-21
    1.3.1 研究内容  20
    1.3.2 研究方法  20-21
    1.3.3 技术路线  21
  1.4 研究创新  21-23
2. 煤与瓦斯突出灾害抑制理论基础  23-33
  2.1 煤与瓦斯突出灾变理论  23-25
    2.1.1 煤与瓦斯突出机理  23
    2.1.2 煤与瓦斯突出发生的条件  23-24
    2.1.3 煤与瓦斯突出灾变的特征  24-25
  2.2 瓦斯灾变事故的抑制  25
  2.3 井巷掘进煤与瓦斯突出的特征  25-30
    2.3.1 煤与瓦斯突出的过程及特征  25-26
    2.3.2 石门揭煤工作面煤与瓦斯突出  26-28
    2.3.3 掘进工作面煤与瓦斯突出  28-30
  2.4 防突措施执行过程中的问题  30-32
    2.4.1 石门揭煤工作面防突存在的问题  30-31
    2.4.2 采掘工作面防突存在的问题  31-32
  2.5 小结  32-33
3. 煤巷掘进工作面煤与瓦斯突出防治  33-53
  3.1 煤与瓦斯突出防治原则  33-34
  3.2 煤与瓦斯突出危险性预测预报  34-41
    3.2.1 多指标回归预测分析  35
    3.2.2 瓦斯涌出动态特征预测  35-36
    3.2.3 V_(30)指标预测  36
    3.2.4 突出危险性综合预警体系  36-40
    3.2.5 煤与瓦斯突出综合监测预警  40-41
  3.3 防突技术措施  41-52
    3.3.1 安全型防突措施  42-49
    3.3.2 工程型防突措施  49-51
    3.3.3 区域性防突措施  51-52
  3.4 煤巷掘进安全防护  52
  3.5 小结  52-53
4. 煤与瓦斯突出后的灾害抑制技术  53-81
  4.1 煤与瓦斯突出煤体的抑制技术  53-59
    4.1.1 煤与瓦斯突出时瓦斯内能的计算  54
    4.1.2 防突栅栏中梁的载荷计算  54-57
    4.1.3 防突栅栏的变形能计算  57
    4.1.4 主、次格梁最大载荷的确定  57
    4.1.5 防突栅栏的安装方法  57-59
  4.2 突出瓦斯流的抑制技术  59-75
    4.2.1 防逆风装置及关键技术  59-62
    4.2.2 防逆风装置强度校核  62-71
    4.2.3 防逆风装置风窗面积的分析  71-73
    4.2.4 防逆风装置的安设原则  73-74
    4.2.5 防逆风装置的机制  74-75
  4.3 通风系统优化  75-79
    4.3.1 通风系统优化的基础  75-77
    4.3.2 矿井通风网络优化  77-78
    4.3.3 矿井通风阻力评价  78-79
    4.3.4 通风设施与通风网络的相关性  79
    4.3.5 矿井通风系统相关因素  79
  4.4 小结  79-81
5. 煤与瓦斯突出后的灾变抑制体系  81-91
  5.1 煤与瓦斯突出安全防护体系  81-83
    5.1.1 防逆风装置安设要求  81
    5.1.2 专用回风巷管理原则  81-82
    5.1.3 避难硐室和压风自救设施原则  82
    5.1.4 突出矿井作业原则  82-83
  5.2 防突措施期间的灾变抑制  83-85
    5.2.1 水力掏槽措施期间灾变抑制  83-84
    5.2.2 中高压注水期间灾变抑制  84-85
  5.3 煤与瓦斯突出灾变演化抑制  85-86
  5.4 进回风侧灾变主动抑制  86-90
    5.4.1 逆风灾变范围机电设备抑制  86-87
    5.4.2 回风侧灾变抑制  87-88
    5.4.3 逆风灾变范围抑制  88-89
    5.4.4 灾变控制安全体系  89-90
  5.5 小结  90-91
6. 煤与瓦斯突出事故灾害抑制技术应用  91-107
  6.1 煤与瓦斯突出综合监测技术应用  91-93
  6.2 焦煤九里山矿14121工作面安全防护应用  93-97
    6.2.1 应用地区概况  93-94
    6.2.2 采取综合防护措施后突出情况  94-97
  6.3 焦煤九里山矿15采区安全防护应用  97-99
    6.3.1 应用地区概况  97-99
    6.3.2 采取综合防护措施后突出情况  99
  6.4 其它应用  99-105
  6.5 小结  105-107
7. 结论与展望  107-109
  7.1 结论  107
  7.2 展望  107-109
参考文献  109-113
致谢  113-114
作者简介  114

煤巷掘进煤与瓦斯突出事故抑制技术研究

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