浅埋深近距离煤层群开采漏风规律及控制技术研究

摘要

采空区漏风是构成采空区遗煤自燃的关键因素之一，神东矿区浅埋深近距离煤层群开采的特点，地表裂隙比较发育。且层与层之间的间距比较近，煤层回采后，本采空区与上覆采空、地表相互沟通。随地表压力变化，采空区“呼吸”现象比较明显，增大了采空区漏风量，增加采空区遗煤自燃的可能性，对工作面的安全回采构成一定程度上的影响。
　　本论文通过研究浅埋深近距离煤层开采时的裂隙发育规律，并利用SF6示踪气体的检测技术，对神东矿区不同回采深度、不同层间距、不同通风方式以及周边采空区情况进行漏风测定，总结出神东矿区的漏风规律。
　　根据神东矿区的裂隙发育规律及漏风规律，应用FLUENT14.0软件模拟采空区漏风速度分布规律，采用相适应的漏风控制技术，并应用于补连塔煤矿和石圪台煤矿，实现了预期效果，对以后神东矿区漏风控制技术体系建设及其广泛应用具有切实可靠的指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 选题意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 浅埋深近距离煤层群开采裂隙发育研究现状

1．2．2 浅埋深近距离煤层群开采漏风测定技术研究现状

1．2．3 采空区漏风模拟现状

1．2．4 浅埋深近距离煤层群开采漏风控制技术研究现状

1．3 主要研究内容

1．4 研究方法及技术路线

2 浅埋深近距离煤层群开采裂隙发育规律研究

2．1 神东矿区概况

2．1．1 矿区地质特征

2．2 浅埋深近距离煤层群开采裂隙发育规律研究

2．2．1 工作面开采裂隙成因

2．2．2 浅埋深近距离煤层群开采裂隙发育特点

2．3 浅埋深近距离煤层群开采漏风影响因素

2．4 采空区气体运移理论

2．4．1 多孔介质理论

2．4．2 采空区渗流理论

2．4．3 采空区渗透率

2．4．4 多孔介质渗流控制方程

3 浅埋深近距离煤层群开采漏风规律研究

3．1 漏风测试原理

3．2 近距离煤层群开采漏风规律研究

3．2．2 现场实测

3．2．3 漏风规律

3．3 神东矿区深部区开采漏风规律研究

3．3．1 布尔台煤矿42101工作面漏风测试

3．3．2 漏风规律

3．4 神东矿区周边小窑漏风规律研究

3．4．1 石圪台煤矿周边小煤窑与31201工作面漏风测定

3．4．2 漏风规律

3．5 内部漏风测定

3．5．1 柳塔煤矿漏风测定

3．5．2 漏风规律

3．6 哈拉沟煤矿沿空留巷采空区气体运移规律研究

3．6．1 ANSYS FLUENT软件介绍

3．6．2 构建模型

3．6．3 采空区漏风流场分布规律研究

4 浅埋深近距离煤层群开采漏风控制技术

4．1 注浆漏风控制技术

4．1．1 注浆理论

4．1．2 补连塔12煤层自燃情况

4．1．3 注浆封堵漏风措施

4．1．4 注浆效果

4．2 均压漏风控制技术

4．2．1 石圪台煤矿31煤CO异常情况

4．2．2 均压控制措施

4．2．3 效果评价

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

5．3 创新点

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

攻读硕士期间参与的项目

附件