乌兰矿3煤层综放面瓦斯涌出量预测及防治技术研究

摘要

瓦斯是影响煤矿安全生产的重要因素之一，而瓦斯涌出量的预测是瓦斯防治与管理及通风设计的基础，因此加强瓦斯涌出量预测方法研究，正确预测瓦斯涌出量，对改善我国煤矿安全生产状况具有积极的意义。 乌兰煤矿主采的3<'＃>煤层是高瓦斯煤层，综放面的瓦斯涌出严重影响着矿井的安全生产。如何解决该煤层综放面的瓦斯涌出问题及采取相应的防治技术措施，对矿井的安全生产有着重要的现实意义。 本文在系统分析目前国内外瓦斯涌出量预测方法的基础上，指出各方法的适用条件及不足，提出了适应乌兰煤矿5343综放工作面的多变量MGM(1，N)预测模型的瓦斯涌出量预测方法。通过对3<'＃>煤层5343综放面现场观测，并结合综放面的瓦斯涌出源特征分析，得到了该综放面的瓦斯涌出规律。利用灰色关联度方法分析了影响综放面瓦斯涌出量的各种因素，确定了采面日产量、瓦斯抽放量和支架支撑力等3个主要影响因素。基于多变量MGM(1，N)灰色预测模型，建立了三因素综合作用的MGM(1，4)预测模型，实践证明该模型能准确地预测综放面瓦斯涌出量。 在分析5343综放面现有瓦斯防治技术及管理措施不足的基础上，结合该综放面的实际特点及前期的预测结果，提出了更加符合现场实际条件的瓦斯防治技术和管理措施，实践证明这对于保证该综放工作面的安全生产具有重要的指导意义。

目录

文摘

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声明

1绪论

1.1煤矿瓦斯灾害现状

1.2瓦斯涌出量预测技术研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3瓦斯涌出量的影响因素

1.3.1地质因素

1.3.2开采因素

1.3.3自然因素

1.4主要研究目的、内容和技术路线

1.4.1主要研究目的

1.4.2主要研究内容

1.4.3研究的技术路线

2综放面瓦斯涌出源及预测方法分析

2.1矿井瓦斯赋存特征

2.1.1矿井瓦斯

2.1.2矿井瓦斯的形成

2.1.3煤层瓦斯含量的影响因素

2.2综放面瓦斯涌出源及特点

2.2.1综放面瓦斯涌出来源

2.2.2综放面瓦斯涌出特点

2.3矿井瓦斯涌出量预测

2.3.1瓦斯涌出量定义

2.3.2常用的预测方法

2.3.3瓦斯涌出量预测方法及分析

2.4本章小结

3乌兰矿3#煤层5343综放面瓦斯涌出规律研究

3.1矿井概况

3.2 5343综放工作面地质条件

3.3综放工作面瓦斯涌出规律

3.3.1 3#煤层瓦斯涌出规律

3.3.2邻近层瓦斯涌出规律

3.3.3综放面瓦斯涌出规律

3.4 5343综放工作面瓦斯涌出的主要影响因素

3.4.1煤层瓦斯含量的影响

3.4.2工作面推进速度的影响

3.4.3生产工序与瓦斯涌出的关系

3.4.4上覆岩层活动规律的影响

3.4.5地质构造的影响

3.4.6瓦斯抽放的影响

3.5本章小结

4基于MGM(1，4)预测模型的5343综放面瓦斯涌出量预测

4.1灰色系统理论

4.2矿井瓦斯灰色预测研究现状

4.3建模原理和建模步骤

4.3.1建模原理

4.3.2灰色模型的类型

4.3.3灰色模型的建立

4.4多变量灰色模型

4.4.1灰色模型的关联度分析

4.4.2多变量灰色预测模型

4.5 5343综放面瓦斯涌出量预测

4.5.1关联度分析

4.5.2建立MGM(1，4)模型

4.5.3模型参数估计

4.5.4计算时间响应函数

4.5.5累减生成

4.5.6模型精度检验

4.4.7预测精度检验

4.6本章小结

5综放工作面瓦斯防治技术及措施

5.1国内外瓦斯防治技术的特点

5.2乌兰矿瓦斯防治现状分析

5.2.1乌兰矿瓦斯地质状况

5.2.2乌兰矿瓦斯防治概况

5.2.3矿井瓦斯防治存在的问题

5.3综放工作面瓦斯防治技术

5.3.1前方煤体预抽瓦斯

5.3.2顶板巷高位岩石钻孔抽放瓦斯

5.3.3采空区埋管抽放

5.3.4地面打钻抽放瓦斯

5.3.5其它瓦斯灾害防治技术

5.4综放工作面瓦斯防治安全保障体系

5.4.1日常观测参数及统计图表

5.4.2监测系统观测参数及统计图表

5.4.3工作面瓦斯在线诊断识别

5.4.4回采阶段瓦斯防治对策

5.4.5停采阶段瓦斯防治对策

5.4.6瓦斯灾害处理及救灾

5.5本章小结

6结论

6.1主要结论

6.2展望

致 谢

参考文献

附 录