综放开采覆岩裂隙演化与卸压瓦斯运移规律及工程应用

来源 :西安科技大学 | 被引量 : 119次 | 上传用户:ymeng123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国大部分矿区煤层瓦斯赋存具有“三高三低”特征,使得煤层瓦斯采前预抽效果不甚理想,而利用采动覆岩移动影响及裂隙动态演化特征抽采卸压瓦斯,应是我国煤矿瓦斯治理的重要方向。论文系统评述了采动覆岩移动与结构演化、煤层瓦斯运移及瓦斯抽采方法的诸多成果,认为覆岩裂隙分布形态及其中瓦斯运移规律是实现煤与瓦斯安全共采的理论基础,也是今后研究重点之一。论文选择典型高瓦斯矿井煤样,用扫描电镜观察了煤样的微观结构,分析了其影响因素,基于MTS数控电液伺服渗流试验,分析了全应力应变过程中煤样的渗透特性,得到矿山压力是影响煤层瓦斯渗透性的主导因素。应用弹性薄板理论推导了覆岩破断时的初次及周期来压步距,得到基于薄板理论的关键层判别方法,并编写了相应的计算机自动判别程序。通过物理相似模拟实验及FLAC3D数值模拟,分析了煤层开采后覆岩裂隙产生、发展的时空规律和分布形态以及充分卸压范围与特征。基于前人研究成果,结合岩层控制的关键层理论,提出了采动裂隙带的工程简化模型,即采动覆岩中的穿层破断裂隙和层面离层裂隙贯通后,空间分布形状是一个动态变化的采动裂隙圆矩梯台带,分析了采动裂隙带动态演化特征、力学机理及影响因素,并得到切眼侧带宽大约为初次来压步距,工作面侧带宽在2~3倍周期来压步距间变化,进风巷及回风巷附近带宽约为0.7~0.8倍初次来压步距,内外梯台面的高度受制于关键层层位及所形成砌体梁结构的变形、破断和失稳形态。在分析采动裂隙带中卸压瓦斯来源及流态的基础上,运用多孔介质流体动力学、渗流力学等理论建立了瓦斯运移数学模型,并分析了卸压瓦斯运移与采动裂隙动态演化关系。通过FLUENT软件对U型、U+L型、U型+走向高抽巷及U+L型+走向高抽巷等通风条件下采动裂隙带中的瓦斯运移规律进行了数值模拟,得到联络巷间距约1.35倍工作面侧裂隙带带宽时尾巷排放瓦斯效果最好,高抽巷在回风巷附近与倾向断裂线边界0.46倍回风巷侧裂隙带带宽且与垮落带边界垂高2.8倍采高位置时,瓦斯抽采效果最好。通过现场观测,分析了日推进距、产量、配风量、开采工序、抽采量、矿山压力及覆岩移动等工作面瓦斯涌出的影响因素,得出初次来压时绝对及相对瓦斯涌出量是来压前的1.25倍,周期来压时绝对瓦斯涌出量是来压前的1.22倍,相对瓦斯涌出量是来压前的1.39倍,瓦斯涌出量呈周期性变化,其步距与周期来压步距基本相等,并分析了瓦斯涌出随关键层运动的7个阶段规律。通过山西和顺天池能源有限责任公司103综放面的现场实验,说明所得到的卸压瓦斯抽采布置参数较为合理,保证了工作面的安全生产,为优化卸压瓦斯抽采系统、实现煤与瓦斯安全共采提供了一定的理论依据和技术支持。
其他文献
宫廷饮食制度的最初确立并将其载之以册是在周朝时《周礼》出现之时。虽然周朝的宫廷饮食制度并非《周礼》中记载的那样完善,但它为这项制度后来的发展奠定了坚实的基础。在
<正> 当《汉语拼音方案》正式公布的时候,周恩来总理曾指出,汉语拼音可以编入小学语文课本,作为帮助识字,帮助学习普通话的有效工具。从1958年秋季开始,人民教育出版社编辑的
课程评价在新课程改革中扮演着非常关键的角色,它改变了传统评价过程过分强调甄别与选拔的功能,而更多的是发挥了评价促进学生发展、教师提高和改进教学的功能。20世纪80年代
<正>目前中国基本建立了较为完整的零部件配套供应体系和零部件售后服务体系,为汽车整车工业发展提供了强大支持,但是中国汽车零部件发展还不能完全满足整车发展的需求。新形
目的综述伊立替康致迟发性腹泻发生机制以及预防和治疗药物的研究进展。方法检索PUBMED和中国知网2001-2011年国内外相关文献,对伊立替康致迟发性腹泻进行分析。结果伊立替康
投机泡沫理论可分为理性投机泡沫和非理性投机泡沫两个方向。理性投机泡沫研究主要遵循理性人的研究范式,其中占据主导地位的是理性投机泡沫模型。随着行为金融学的兴起,理性
<正>First SuperCar into 3s Club奥迪首款进入3秒俱乐部的超跑奥迪R8是奥迪收购兰博基尼后打造的首款进入3秒俱乐部的超级跑车,配备V1 0发动机的R8可在3.8秒内从静止加速到1
期刊
现代汉语词类系统中,量词是比较特殊的词类,虽然量词有本身的语法特点,目前已独立成为一个词类,然而,由于古今汉语的联系以及许多量词源于名词,因此在量词用法上与名词之间存
通过应用已有可疑医疗器械不良事件报告表质量评价方法,对北京市药品不良反应监测中心2009年收到的321份可疑医疗器械不良事件报告表进行质量分析。发现报告表质量评价过程中