热致裂技术提高瓦斯抽采率研究

摘要

近年来随着煤矿工业的发展，煤矿开采深度不断增加，瓦斯事故在我国各矿频繁发生。煤矿安全生产形势变得越来越严峻，严重制约了我国煤矿的可持续性发展。瓦斯既是危害煤矿安全的罪魁祸首又是不可多得的清洁能源，所以引进其他学科的成熟技术来改善煤矿瓦斯抽采现有状况，把危害煤矿安全生产的瓦斯抽排加以利用成为在节能减排大的环境下的必由之路。本文根据潞安集团常村矿S3-10工作面射孔器热至裂技术对瓦斯抽采率影响的研究，为今后瓦斯治理提供理论依据。在参考和总结前人经验的基础上，把射孔器热至裂技术引进到煤层瓦斯抽采、扩大煤层孔隙率以此改善煤层透气性、达到提高瓦斯抽采率的目的。文章中通过分析常村矿S3-10工作面瓦斯运移及赋存规律及现场瓦斯涌出量数据，制定有针对性的瓦斯抽采方案，找到射孔器热至裂技术运用到瓦斯抽采中所得到的效果。试验的关键技术参数包括:煤层瓦斯含量、煤层孔隙率、煤层硬度、煤层瓦斯涌出率等煤层瓦斯参数;射孔装置在煤体中的布置，射孔弹发射密度、发射方向、发射方式，射孔效果检验参数。在方案实施中，对S3-10工作面与紧邻工作面S3-5进行瓦斯涌出量及抽采率的同步监测监控。将所的数据处理后对比其抽采效果。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题的提出及研究意义

1．1．1 瓦斯抽采的目的

1．1．2 瓦斯抽采的意义

1．1．3 煤矿瓦斯抽采成果

1．2 国内外瓦斯抽采研究现状

1．2．1 瓦斯抽采的基本原理和理论依据

1．2．2 我国煤矿规定的瓦斯抽采达标指标、方法选择

1．2．3 瓦斯抽采方法分类

1．3 研究内容、技术路线及方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

1．4 主要工作量

第2章 煤矿瓦斯涌出研究

2．1 矿井概况

2．1．1 地理位置

2．1．2 常村矿地质构造

2．1．3 矿井开拓情况

2．2 瓦斯基本参数

2．2．1 常村矿矿井通风情况

2．2．2 常村煤矿矿井瓦斯涌出情况

2．3 常村矿瓦斯抽采情况

2．4 常村矿采用的抽采瓦斯方法

2．5 采空区瓦斯抽采

2．6 本章小结

第3章 射孔器射孔原理

3．1 射流原理

3．2 射孔器聚能的穿孔原理

3．3 射孔器型号及性能

3．3．1 待选射孔器各型号

3．3．2 φ102和φ89口径高孔密射孔器使用说明

3．3．2 射孔器子弹型号及性能

3．4 本章小结

第4章 抽采方案在工作面应用

4．1 S3-10工作面概况

4．1．1 地质条件

4．1．2 通风、抽采系统概况

4．1．3 工作面瓦斯储量

4．2 瓦斯涌出情况

4．2．1 瓦斯参数实测情况

4．2．2 回采瓦斯涌出量预测

4．2．3 预抽煤层瓦斯钻孔量

4．2．4 工作面预抽瓦斯量

4．3 S3-10工作面瓦斯抽采方案

4．4 S3-10工作面瓦斯抽采设计

4．4．1 边掘边抽设计

4．4．2 采前预抽钻孔设计

4．4．3 裂隙带钻孔设计

4．4．4 钻机参数

4．5 抽采线路封闭

4．5．1 钻孔封孔设计

4．5．2 抽采管路系统的选择

4．5．3 抽采管路

4．6 本章小结

第5章 抽采效果分析

5．1 S3-10工作面预抽效果

5．1．1 数据观测记录

5．2 工作面预抽抽出瓦斯总量

5．2．1 S3-10工作面钻场可计算瓦斯抽出率

5．3 工业试验

5．4 分析结果

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士期间发表的论文和科研成果