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抽采条件下被保护层边界区域防突效果研究-以潘三矿区为例

作　者: 王长军
导　师: 穆朝民
学　校: 安徽理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 远程下保护层 边界区域 保护范围 卸压瓦斯抽采
分类号: TD713.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
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内容摘要


本论文以淮南潘三煤矿B11-2和C13-1两层煤为研究对象,分析了保护层B11-2开采后,在卸压瓦斯抽采条件下,被保护层的卸压保护范围的扩界情况。本文经过理论分析,通过数值模拟得出在增压区与稳定卸压区内存在一个过渡卸压区,正是由于过渡卸压区的存在,才使得在理论保护范围的边界区域也获得一定程度的卸压效果,能够满足保护层瓦斯抽采的要求。并据此模拟结果对抽采条件下保护层开采的卸压范围进行预测,然后根据潘三矿区抽采条件下被保护层边界区域防突效果的研究,对被保护层卸压范围的预测进行验证和修正,研究结果得出：保护层开采配合抽采钻孔在满足一定抽采率条件下可以使保护层工作面与被保护层工作面等宽等长布置,水平煤层和缓倾斜煤层的卸压角可由锐角扩大为90°。建议在边界区域需要采用密集钻孔对其进行有效地抽采,保证足够的抽采时间,能消除边界区域的突出危险性,但考虑到切眼向外15m处瓦斯压力还处于相对高值,因此在对下保护层保护范围外侧进行掘进工作时需采取必要的瓦斯治理和防突措施。本文研究成果为近水平煤层远程下保护层开采后的卸压范围方面作些扩展和补充,对保护层开采技术具有指导意义和参考价值。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
Content  9-11
1 绪论  11-19
  1.1 背景  11
  1.2 国内外研究现状  11-15
    1.2.1 保护层开采作用机理研究  11-13
    1.2.2 开采保护层的应用现状  13-14
    1.2.3 保护层开采研究现状  14-15
  1.3 保护层开采存在的问题  15-16
  1.4 论文研究主要内容  16
  1.5 主要技术路线  16-19
2 保护层开采的基本理论  19-31
  2.1 概述  19
  2.2 围岩应力变化  19-22
    2.2.1 未受采动影响的围岩应力分布特点  19-21
    2.2.2 受采动影响的围岩应力分布特点  21-22
  2.3 回采工作面上覆岩体裂隙发育和分布  22-23
  2.4 影响保护层开采的主要因素  23-24
  2.5 保护层开采的理论卸压范围  24-29
    2.5.1 保护层开采的可行性分析  24-27
    2.5.2 下保护层开采理论卸压范围  27-29
  2.6 小结  29-31
3 采场上覆煤岩体应力分布及移动变形数值模拟  31-41
  3.1 概述  31
  3.2 RFPA软件介绍  31-32
  3.3 模型的建立  32-34
  3.4 模拟计算结果分析  34-38
    3.4.1 保护层开采过程中采场围岩空间应力分布特征  34-37
    3.4.2 保护层开采过程中采场围岩空间透气性和变形分布特征  37-38
  3.5 小结  38-41
4 地面钻孔抽采条件下1472(3)工作面边界区域防突效果考察  41-57
  4.1 试验区概况  41-42
    4.1.1 1472 (3)工作面概况  41
    4.1.2 煤层顶底板特征  41-42
  4.2 地面抽采钻孔设计  42-44
  4.3 地面钻孔抽采卸压瓦斯效果考察与研究  44-54
    4.3.1 地面钻孔抽采量  44-46
    4.3.2 煤层残余瓦斯压力和瓦斯含量  46-54
  4.4 地面钻孔瓦斯抽采率  54-56
  4.5 小结  56-57
5 下保护层回采过程中被保护层合理卸压边界的确定  57-71
  5.1 现场试验区概况  57-59
    5.1.1 试验区地质特征  57
    5.1.2 试验区煤层顶底板特征  57-59
  5.2 试验区布置  59-64
    5.2.1 走向17161(1)切眼考察钻孔布置  60-62
    5.2.2 倾向17161(1)轨顺考察钻孔布置  62-64
  5.3 1791(3)工作面边界范围内防突考察  64-69
    5.3.1 1791(3)边界范围内瓦斯压力变化  64-68
    5.3.2 1791(3)边界范围内煤层变形规律  68-69
  5.4 小结  69-71
6 1791(3)保护层开采边界区域卸压效果考察  71-83
  6.1 1791(3)瓦斯抽采概况  71-74
    6.1.1 1791(3)抽采孔布置概况  71
    6.1.2 残压孔布置形式  71-73
    6.1.3 1791(3)煤样工业分析  73-74
  6.2 1791(3)瓦斯抽采量  74-76
    6.2.1 开采保护层后瓦斯抽采量  74-76
  6.3 1791(3)煤层残余瓦斯压力和瓦斯含量  76-80
    6.3.1 A组测压孔瓦斯压力和含量  76-77
    6.3.2 B组测压孔瓦斯压力和含量  77-79
    6.3.3 C组测压孔瓦斯压力和含量  79-80
  6.4 瓦斯抽采率  80-81
  6.5 小结  81-83
7 结论与展望  83-85
  7.1 结论  83-84
  7.2 展望  84-85
参考文献  85-87
致谢  87-89
作者简介  89

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山安全与劳动保护 > 矿井大气 > 煤（岩石）与瓦斯突出的预防和处理 > 突出的预防措施
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