玉舍煤矿瓦斯赋存规律及抽放技术研究

论文摘要

该论文针对我国薄煤层瓦斯抽放的难题,以玉舍煤矿为研究对象,通过研究该矿的瓦斯地质资料、煤层瓦斯涌出量等,分析了该矿采空区倾斜方向、走向方向以及法向方向的三维瓦斯运移规律,掌握了该矿的瓦斯赋存规律;以采空区瓦斯赋存“O”圈理论为基础,通过在采空区分别向工作面采空区施工4个不同角度的穿层钻孔,研究得到采空区冒落带最大高度在612m,裂隙带最大高度在30m左右;在此基础上建立了该矿瓦斯涌出规律模型,能够较准确的该矿井的瓦斯涌出规律进行预测。文章最后针对NZ-702工作面的瓦斯抽放系统的瓦斯赋存、运移及涌出规律进行研究,通过对采用顺层钻孔抽放、穿层钻孔抽放以及穿层和顺层钻孔结合抽放等三种方法进行比较,确定了该矿以综合抽放为主的瓦斯抽放系统,通过对抽放率、抽放量进行预测,该方法能够满足该矿安全生产需要。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究现状及发展趋势
• 1.2.1 煤岩瓦斯渗流和煤层卸压瓦斯抽放研究现状
• 1.2.2 采动覆岩移动变形及裂隙演化研究现状
• 1.2.3 矿井瓦斯抽放方法研究现状
• 1.2.4 实际抽采过程中常采用的瓦斯抽采技术
• 1.2.5 煤层气开发技术研究存在的问题
• 1.3 研究目标、内容及拟解决的关键问题
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 研究方法、技术路线
• 2 玉舍煤矿煤层瓦斯流动规律研究
• 2.1 煤的吸附理论及煤层瓦斯含量
• 2.1.1 煤中瓦斯赋存
• 2.1.2 煤的孔隙特征及其评价方式
• 2.1.3 煤的吸附性及其影响因素分析
• 2.2 含瓦斯煤的渗透特性
• 2.3 煤层瓦斯运移规律
• 2.3.1 沿开采煤层法线方向Z 轴上的移动规律
• 2.3.2 沿开采煤层走向方向X 轴上的移动规律
• 2.3.3 沿工作面倾斜方向Y 轴上的移动规律
• 2.4 采空区瓦斯分布规律
• 2.4.1 生产采空区瓦斯分布规律
• 2.4.2 封闭采空区瓦斯分布规律
• 2.5 本章小结
• 3 玉舍煤矿采空区采动裂隙带范围研究
• 3.1 采动裂隙带动态演化规律
• 3.1.1 采动裂隙带的形成
• 3.1.2 关键层对采动裂隙带发展的影响
• 3.1.3 采动裂隙椭抛带的特征及类型
• 3.1.4 采动裂隙带空隙组成特征
• 3.2 玉舍矿采动裂隙带分布及特点
• 3.3 玉舍煤矿采动―椭抛带‖范围研究
• 3.4 本章小结
• 4 矿井及试验区概述
• 4.1 矿井概况
• 4.1.1 位置与交通
• 4.1.2 地形地貌
• 4.1.3 气象及地震烈度
• 4.1.4 井田范围和煤炭储量
• 4.1.5 矿井设计生产能力和服务年限
• 4.2 矿井煤层赋存情况
• 4.3 矿井开拓与开采
• 4.3.1 开拓方式
• 4.3.2 采区布置与开采顺序
• 4.3.3 采煤方法与顶板管理
• 4.4 矿井通风情况
• 4.4.1 通风方式
• 4.4.2 矿井供风量
• 4.5 矿井瓦斯情况
• 4.5.1 瓦斯含量测定情况
• 4.5.2 临时瓦斯抽放情况
• 4.5.3 矿井瓦斯涌出情况
• 4.5.4 煤质特征
• 5 玉舍煤矿瓦斯抽放技术
• 5.1 矿井瓦斯资源评价
• 5.1.1 煤层瓦斯含量
• 5.1.2 矿井各煤层及矿井瓦斯储量
• 5.1.3 瓦斯可抽量的计算
• 5.2 矿井瓦斯涌出量预测
• 5.2.1 掘进工作面瓦斯涌出量
• 5.2.2 回采工作面瓦斯涌出（含围岩）
• 5.2.3 采空区相对瓦斯涌出量
• 5.2.4 矿井相对瓦斯涌出量q
• 5.2.5 矿井瓦斯涌出量构成
• 5.3 抽放瓦斯可行性论证
• 5.3.1 瓦斯抽放的必要性
• 5.3.2 抽放瓦斯的可行性
• 5.3.3 建议采用的抽放瓦斯方法
• 5.4 矿井瓦斯抽放量预计
• 5.4.1 预抽率的确定
• 5.4.2 矿井瓦斯抽放量预计
• 5.5 矿井抽放规模的确定和服务年限计算
• 5.5.1 矿井瓦斯抽放量预计
• 5.5.2 根据矿井通风能力确定矿井抽出量
• 5.5.3 根据抽放技术水平确定矿井瓦斯抽放量
• 5.5.4 矿井抽放规模的确定
• 5.5.5 矿井年抽放量计算
• 5.5.6 矿井抽放服务年限计算
• 6 结论
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献