瓦斯卸壓抽采“三帶”關(guān)鍵層煤與瓦斯共采綠色開采論文

1、煤層群開采瓦斯卸壓抽采“三帶”范圍的理論研究【摘要】 我國煤儲層普遍具有變質(zhì)程度高、滲透率低、壓力小和含氣飽和度低的特點,采前瓦斯抽采難度大,而煤層開采后會引起周圍巖層產(chǎn)生“卸壓增透”效應(yīng),煤巖層滲透率將增大數(shù)十倍至數(shù)百倍,瓦斯?jié)B流速度加劇,瓦斯涌出量隨之增大,這就為瓦斯的抽采創(chuàng)造了有利條件。因此,利用煤層開采引起的卸壓作用進行煤與瓦斯共采將是我國煤礦瓦斯災(zāi)害防治與環(huán)境保護的最佳途徑。目前,從煤與瓦斯共采的角度出發(fā),作者所在課題組提出了煤層群條件下采動上覆瓦斯卸壓抽采的“三帶”劃分:導(dǎo)氣裂隙帶、卸壓解吸帶和不易解吸帶,但尚未給出明確的“三帶”范圍劃分指標(biāo),也沒有對其影響因素進行研究。本論文對此

2、進行了深入研究。根據(jù)巖石三軸卸載過程中原生裂紋變形的巖石本構(gòu)模型,得出了軸壓卸載條件下巖石變形的計算解析式,并以膨脹率達(dá)到3作為充分卸壓的變形臨界值,計算、擬合得出不同埋深條件下充分卸壓的應(yīng)力卸壓程度臨界值計算通式,確定了煤層群開采瓦斯卸壓抽采“三帶”范圍中卸壓解吸帶的應(yīng)力卸壓程度指標(biāo)。運用相似材料物理模擬和數(shù)值模擬,就覆巖關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)、工作面面長和煤層采高對“三帶”范圍的影響進行了研究。結(jié)果表明:工作面面長、煤層采高對覆巖瓦斯卸壓抽采“三帶”范圍影. 更多還原【Abstract】 The coal reservoirs in China are characteristic of h

3、igh metamorphism degree, low permeability, tiny pressure and low gas saturation generally., and there is great difficulty in gas extraction before coal mining, but coal mining can lead to the pressure relief and permeability improvement among surrounding strata, the permeability of coal seam will in

4、crease by dozens of times to hundreds of times, the flow velocity faster, and gas emission volume greater, which provides a favorable condition for . 更多還原 【關(guān)鍵詞】 瓦斯卸壓抽采“三帶”； 關(guān)鍵層； 煤與瓦斯共采； 綠色開采； 【Key words】 “three zones”of gas pressure relief and extraction； key stratum； coal and gas simultaneous

5、extraction； green mining； 摘要 6-7 Abstract 7-8 圖清單 17-24 表清單 24-26 變量注釋表 26-28 1 緒論 28-41 1.1 問題的提出與研究意義 28-29 1.2 文獻綜述 29-39 1.3 主要研究內(nèi)容與方法 39-41 2 瓦斯卸壓抽采“三帶”范圍判別指標(biāo)的理論研究 41-56 2.1 概述 41-43 2.2 采動卸壓指標(biāo)的理論分析 43-52 2.3 “三帶”范圍判別指標(biāo)的確定 52-55 2.4 小結(jié) 55-56 3 覆巖關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)對“三帶”高度的影響研究 56-95 3.1 概述 56-58 3.2 覆巖關(guān)鍵層位置對

6、導(dǎo)氣裂隙帶高度的影響 58-79 3.3 覆巖主關(guān)鍵層對卸壓解吸帶高度的影響 79-93 3.4 小結(jié) 93-95 4 工作面面長對“三帶”高度的影響研究 95-115 4.1 概述 95-97 4.2 工作面面長對導(dǎo)氣裂隙帶高度的影響 97-107 4.3 工作面面長對卸壓解吸帶高度的影響 107-113 4.4 小結(jié) 113-115 5 煤層采高對“三帶”范圍的影響研究 115-142 5.1 概述 115-116 5.2 煤層采高對導(dǎo)氣裂隙帶高度的影響 116-127 5.3 煤層采高對卸壓解吸帶范圍的影響 127-140 5.4 小結(jié) 140-142 6 瓦斯卸壓抽采“三帶”判別方法及其在煤與瓦斯共采中的應(yīng)用 142-167 6.1 瓦斯卸壓抽采“三帶”范圍判別方法及抽采模式選擇 142-145 6.2 陽泉礦區(qū)煤與瓦斯共采概況 145-148 6.3 U+L 型通風(fēng)上向穿層鉆孔抽采模式優(yōu)化 148-154 6.4 U+I 型通風(fēng)走向