综采面走向高抽巷与高位钻孔瓦斯抽采效果研究

摘要

瓦斯灾害一直是影响煤矿安全生产的主要问题之一。抽采瓦斯不仅可以有效降低瓦斯涌出量,防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出，而且抽出的瓦斯可以做为与煤炭伴生的清洁能源加以利用。
　　随着煤矿开采深度的不断增加,煤层的瓦斯含量及瓦斯压力也随之增加,瓦斯涌出量也随之增加了,最终导致了工作面瓦斯浓度过高,影响了煤矿的安全高效生产。采煤方法的不断革新也是使得工作面的上隅角与回风流的瓦斯浓度经常超限,严重制约了矿井生产的安全与效率,同时使得井下生产人员及采煤设备存在的巨大的安全隐患。因此，从本质上解决采空区瓦斯大量涌入上隅角，是提高工作面生产效率降低生产安全威胁的关键。针对马兰煤矿工作面回采时采空区瓦斯大量涌入上隅角的情况，采取的抽采方式主要有走向高抽巷，高位裂隙带钻孔，走向长距离钻孔等等，本文研究针对8＃煤层的两个工作面，分别采用了走向高抽巷与高位钻孔的不同抽采方式,进行了抽采效果的比较研究。
　　本文首先对马兰煤矿8#煤层工作面瓦斯涌出特征、来源与构成和采空区瓦斯运移规律进行分析，发现采空区瓦斯涌出仍然是工作面瓦斯超限的主要原因，通过抽采减少进入工作面的卸压瓦斯，对治理工作面上隅角瓦斯超限及回风流的瓦斯浓度过高有重要的作用。结合马兰煤矿8#煤层上覆岩层的岩性特征，通过理论计算与分析得到工作面模型的相关参数。建立采空区几何模型，通过 FLUENT数值模拟研究了高抽巷以及高位钻孔两种抽采方式在8#煤层抽采效果，结合了实际的观测数据，建立几个指标对两种抽采方式的效果进行对比研究。最后，对高抽巷及高位钻孔的优缺点进行分析，提出了两种不同方式的适用条件。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的主要内容

1.4 本文研究的意义及技术路线

第二章 覆岩裂隙变化规律

2.1 覆岩裂隙变化规律

2.2 岩层的特性

2.3工作面“三带”高度的划分

2.4本章小结

第三章 瓦斯涌出来源及运移规律分析

3.1 矿井概况

3.2 瓦斯涌出来源分析

3.3采空区瓦斯运移规律分析

3.4 本章小结

第四章 高抽巷抽采效果研究

4.1 Fluent软件简介

4.2 数值模拟参数和模型的简化

4.3 高抽巷抽采技术数值模拟分析

4.4 本章小结

第五章 高位钻孔抽采效果对比研究

5.1 高位钻孔数值模拟参数设置

5.2 高位钻孔数值模拟分析

5.3 高位钻孔与高抽巷对比分析

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2不足和展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文