神东保德矿综采工作面上隅角瓦斯治理技术研究

摘要

近年来，瓦斯事故在我国各地煤矿频繁发生，究其原因，上隅角瓦斯积聚超限是一个非常重要的原因，因此采取措施对上隅角瓦斯进行综合治理便显得尤为重要。
　　本文较为详细地研究了神东矿区高瓦斯煤矿保德矿88501综采工作面及采空区瓦斯分布情况和运移规律，并针对影响其瓦斯涌出量的两大主要因素——煤层赋存条件和开采技术工艺，进行了较为系统的论述，分别阐明了它们对瓦斯涌出量产生的各种影响。在矿区实地现场，运用分段测定法和埋管法分别对88501综采工作面及采空区瓦斯浓度分布情况进行了测定，并总结其运移规律。结合工作面的具体情况，建立三维数学模型，运用FLUENT计算机数值模拟软件对常易造成积聚超限的上隅角瓦斯运移情况进行数值模拟。最后根据实测数据和研究结果，对88501综采工作面提出了运用尾留巷道管理、改变通风方式、工作面瓦斯抽采、均压通风等综合治理方法。
　　通过现场实地施工并进行效果检验，证明基本上消除了上隅角瓦斯积聚超限的现象，排除了安全隐患，为解决矿区的安全生产问题提供了一条可行有效的途径，具有一定的应用推广价值。

目录

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致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究的目的

1．2 国内外上隅角瓦斯治理研究现状

1．2．1 调整通风方式

1．2．2 上隅角瓦斯自动抽采系统

1．2．3 分源抽采治理

1．2．4 尾巷法

1．2．5 风障法

1．2．6 留煤柱法

1．3 主要研究内容及技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

2 影响综采工作面瓦斯涌出因素分析

2．1 煤矿概况

2．1．1 井田位置

2．1．2 矿区交通

2．1．3 自然地理、经济状况

2．2 影响瓦斯涌出的煤层赋存条件

2．2．1 区域地质构造

2．2．2 水文地质条件

2．2．3 煤层围岩性质

2．2．4 煤层倾角

2．2．5 煤层赋存深度

2．2．6 煤本身的吸附特征

2．3 影响瓦斯涌出的开采技术条件

2．3．1 开采规模

2．3．2 开采顾序与回采方法

2．3．3 生产工艺

2．3．4 风量变化

2．3．5 采区通风系统

2．3．6 采空区的密闭质量

2．4 小结

3 88501综采工作面及采空区瓦斯分布、运移规律研究

3．1 瓦斯运移扩散的基本形式

3．1．1 瓦斯分子扩散

3．1．2 瓦斯对流运移

3．1．3 瓦斯紊流扩散

3．1．4 瓦斯弥散

3．1．5 瓦斯的驱替运移

3．2 综采工作面瓦斯分布测定

3．2．1 分段测定法原理

3．2．2 测定步骤

3．3 88501综采工作面瓦斯分布规律分析

3．3．1 测定点的布置

3．3．2 88501综采工作面瓦斯浓度分布规律

3．3．3 88501综采工作面瓦斯涌出的不均衡性

3．4 88501综采工作面采空区瓦斯分布规律分析

3．4．1 采空区瓦斯来源分析

3．4．2 88501综采工作面采空区瓦斯浓度分布测定

3．4．3 88501综采工作面采空区瓦斯浓度分布规律

3．5 上隅角瓦斯运移数值模拟

3．5．1 FLUENT软件简介

3．5．2 建立相似物理模型

3．5．3 网格的划分

3．5．4 边界条件的设定

3．5．5 数值模拟与分析

3．6 小结

4 88501综采工作面上隅角瓦斯治理技术措施

4．1 88501综采工作面瓦斯综合治理方法

4．1．1 改变通风方式

4．1．2 均压通风技术

4．1．3 尾留巷道管理技术

4．2 88501综采工作面瓦斯抽采方案

4．2．1 井下抽采系统的建立

4．2．2 抽采钻孔的布置

4．2．3 安全措施

4．3 88501综采工作面瓦斯治理措施效果检验

4．4 小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简历

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