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采掘工作面煤与瓦斯突出防控技术研究

作　者: 张灵华
导　师: 张国枢
学　校: 安徽理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 煤与瓦斯突出敏感指标预测防控技术
分类号: TD713
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文在对平煤(集团)公司十矿煤层瓦斯赋存规律和瓦斯地质规律研究基础上,结合矿井51次突出事故进行统计分析,总结出该矿突出的特点、规律和原因,并在测定预测突出的敏感性指标的基础之上,对采掘工作面进行煤与瓦斯突出危险性预测,提出综合抽放防控技术措施对采掘工作面的突出事故进行预防。结果表明：矿井井田范围内是一个地质构造复杂区域,整个井田被一系列压扭性构造带所贯穿,故在此褶皱构造区内煤与瓦斯突出危险性增大；由于煤层的分、合对瓦斯涌出量的控制作用明显,故在戊9和戊10合层、己15和己16合层区域内瓦斯涌出量明显增加；该矿是以小型、煤的突然压出为主的矿井,突出呈区域性分布且大多发生在地质构造带；构造煤都分布在煤层合层结合部的夹矸上下,在夹矸变薄的区域造成瓦斯赋存量较大、煤体强度降低,故丁组发生的24次突出全部在丁5-6合层区的采煤工作面,戊组发生的19次突出全部在戊9-10合层区,己组发生的8次突出全部在己15-16合层区；确定钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q及衰减系数Cq为预测采掘工作面突出的敏感指标,临界值为S0=4.8kg/m, q0=3.2L/min,Cq0=0.6；该矿20210采煤工作面和21150掘进工作面在执行综合防突措施和效果检验后,预测和效检指标在85%的情况下正常,保证了采掘工作面的安全生产。采掘工作面突出危险性预测和综合防突抽放技术措施,对防控高瓦斯突出危险工作面煤与瓦斯突出,保障工作面安全生产具有重要意义。图[19]表[25]参[60]

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-12
1 绪论  12-20
  1.1 选题的背景及意义  12-14
    1.1.1 选题的背景  12-13
    1.1.2 课题的提出及研究意义  13-14
  1.2 国内外研究现状综述  14-19
    1.2.1 煤与瓦斯突出机理研究概述  15-16
    1.2.2 煤与瓦斯突出预测研究现状  16-19
  1.3 本文的主要研究内容  19-20
2 煤与瓦斯突出基础理论分析  20-29
  2.1 煤与瓦斯突出发生机理  20
  2.2 煤与瓦斯突出发生的条件及过程  20-24
    2.2.1 煤与瓦斯突出发生的条件  21-23
    2.2.2 煤与瓦斯突出的发展过程  23-24
  2.3 煤与瓦斯突出的一般规律及特征和危害  24-29
    2.3.1 煤与瓦斯突出的一般规律  24-27
    2.3.2 煤与瓦斯突出的主要特征  27
    2.3.3 煤与瓦斯突出的危害  27-29
3 十矿瓦斯地质  29-39
  3.1 矿井概况  29-32
    3.1.1 煤层瓦斯涌出概况  29-31
    3.1.2 突出危险煤层基本特征  31-32
  3.2 煤层瓦斯压力和含量分布  32-36
    3.2.1 煤层瓦斯压力分布  32-34
    3.2.2 煤层瓦斯含量分布  34-36
  3.3 影响十矿煤与瓦斯突出的地质因素  36-38
    3.3.1 井田构造控制特征  36-38
    3.3.2 影响煤与瓦斯突出的瓦斯因素  38
  3.4 本章小结  38-39
4 十矿突出规律研究  39-50
  4.1 突出概况  39-41
  4.2 十矿突出的特点、规律与控制因素分析  41-45
    4.2.1 煤与瓦斯突出特点与规律  41-44
    4.2.2 煤与瓦斯突出的控制因素分析  44-45
  4.3 十矿煤与瓦斯突出的案例分析  45-49
    4.3.1 煤与瓦斯突出案例  45-48
    4.3.2 案例分析  48-49
  4.4 本章小结  49-50
5. 十矿预测突出敏感指标和危险性预测  50-74
  5.1 突出危险性区域预测指标  50-56
    5.1.1 区域预测指标与方法  50-52
    5.1.2 十矿区域预测指标  52-56
  5.2 工作面突出预测指标理论分析  56-60
  5.3 20210采面突出危险性预测  60-69
    5.3.1 20210采面概况  60-62
    5.3.2 20210采面敏感指标的选取  62-63
    5.3.3 20210采面敏感指标现场考察  63-65
    5.3.4 20210采面敏感指标及其临界值研究  65-69
    5.3.5 20210突出危险性预测  69
  5.4 21150机巷掘进突出危险性预测  69-73
    5.4.1 21150机巷概况  69-70
    5.4.2 21150机巷地质条件  70-72
    5.4.3 21150机巷突出危险性预测  72-73
  5.5 本章小结  73-74
6. 十矿采掘工作面突出防控技术研究  74-102
  6.1 20210采煤工作面综合抽放设计  74-86
    6.1.1 瓦斯涌出来源分析  74-75
    6.1.2 抽放瓦斯的必要性  75-77
    6.1.3 抽放瓦斯的可行性  77
    6.1.4 抽放设计方案  77-80
    6.1.5 抽放管路选型计算  80-81
    6.1.6 抽放钻孔布置和抽放参数  81-84
    6.1.7 抽放装置及管路系统  84-85
    6.1.8 钻孔实施措施和抽放系统管理  85-86
  6.2 20210工作面防突措施的效果检验  86-87
  6.3 21150机巷掘进抽放设计  87-91
    6.3.1 抽放钻孔参数  87-89
    6.3.2 抽放钻孔布置  89-90
    6.3.3 安全防护  90-91
  6.4 21150机巷防突措施的效果检验  91-97
    6.4.1 效果检验方法及钻孔布置  91-93
    6.4.2 效果检验指标及其临界值  93
    6.4.3 效果检验指标数据分析  93-97
  6.5 采掘工作面防突控制措施  97-101
  6.6 本章小结  101-102
7 结论与展望  102-103
  7.1 结论  102
  7.2 展望  102-103
参考文献  103-106
致谢  106-107
作者简介及读研期间主要科研成果  107

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