收藏本站
《太原理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

煤矿瓦斯抽采技术研究及应用

张浩然  
【摘要】:煤矿瓦斯事故是最严重的矿井自然灾害之一,它也是长期制约着我国乃至全世界煤矿安全生产工作的“瓶颈”。近年来,尽管国内外专家、学者对其防治工作进行了较为深入的研究和探索,并取得了很大的技术突破,但由于实际生产过程中影响煤矿瓦斯赋存、分布、涌出、运移和流动规律的因素较多(如煤吸附常数、煤层孔隙率、煤层瓦斯压力、煤层透气性系数、煤的变质程度、煤层厚度、煤层埋深、采动裂隙的大小、上覆基岩厚度和水文地质条件等),想要准确得到矿井瓦斯的分布和运移规律、预测矿井瓦斯涌出量和定位合理有效的瓦斯抽采钻孔位置都存在一定难度。 本文通过大量了解国内外相关文献资料和规范规程,在借鉴、归纳和总结前人对瓦斯抽采技术研究的基础之上,依据所要研究矿井的实际情况,通过基础理论分析、建立数学模型,实验室模拟和现场实际测定等手段:首先分析了矿井瓦斯地质赋存和分布特征、影响瓦斯涌出因素和煤层瓦斯受采动影响后的运移规律等方面问题。其次建立了具有连续性和动态特征的煤矿瓦斯涌出量分源预测数学模型,即综采工作面瓦斯涌出量预测模型(开采层瓦斯涌出量和邻近层瓦斯涌出量)、掘进工作面瓦斯涌出量预测模型(煤壁瓦斯涌出量和落煤瓦斯涌出量)和采空区瓦斯涌出量预测模型。经计算,初步预测出所研究煤矿生产初期的绝对瓦斯涌出量为91.66m~3/min。再次,通过对多种瓦斯抽采方法的比较,确定了同时运用本煤层抽采(掘进面边掘边抽、回采面预抽和边采边抽)和采空区抽采(老采空区全封闭抽采、高位钻孔抽采和采空区上隅角插管抽采)两种瓦斯抽采技术方案,建立了完整的矿井瓦斯抽采技术体系。预计被研究煤矿的瓦斯抽采量为43.4m~3/min左右(本煤层抽采、采空区抽采、掘进工作面抽采三者抽采量之和),其年抽采量为20.62Mm~3/a左右。最后,鉴于煤矿瓦斯是一种成本低、质量高的清洁能源,且被研究矿井的瓦斯抽采量为43.4m3/min,矿井瓦斯抽采率约为47.3%,符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)标准的要求,确定了其瓦斯抽采的工业、民用和发电利用方案。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD712.6

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 高贯金;张文闯;;本煤层瓦斯抽放钻孔优化布置[J];现代矿业;2012年09期
2 朱爱峰;;边掘边抽在掘进工作面的应用试验和效果分析[J];中国新技术新产品;2012年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨永生;低透气性松软煤层瓦斯抽采技术研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;COAL GAS DYNAMICS AND ITS APPLICATIONS[J];Scientia Geologica Sinica;1994年01期
2 周德昶;焦先军;;地面钻井抽采瓦斯技术的发展方向[J];矿业安全与环保;2006年06期
3 张军;孙东玲;黄旭超;孙炳兴;;地面钻井抽放采动区域瓦斯技术的试验研究[J];矿业安全与环保;2007年01期
4 安鸿涛;康彦华;孙四清;;岩浆侵入破坏区煤层瓦斯地质规律[J];矿业安全与环保;2010年05期
5 张国辉,韩军,宋卫华;地质构造形式对瓦斯赋存状态的影响分析[J];辽宁工程技术大学学报;2005年01期
6 秦跃平;姚有利;刘长久;;铁法矿区地面钻孔抽放采空区瓦斯技术及应用[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年01期
7 崔兆华;;2001—2008年我国煤矿瓦斯事故统计及原因分析[J];科技情报开发与经济;2009年21期
8 谢生荣;武华太;赵耀江;何富连;郭海东;袁胜军;;高瓦斯煤层群“煤与瓦斯共采”技术研究[J];采矿与安全工程学报;2009年02期
9 孙培德;煤层瓦斯流动方程补正[J];煤田地质与勘探;1993年05期
10 梁运培;胡千庭;郭华;任庭祥;;地面采空区瓦斯抽放钻孔稳定性分析[J];煤矿安全;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 冯增朝;低渗透煤层瓦斯抽放理论与应用研究[D];太原理工大学;2005年
2 蔡峰;高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破强化增透效应研究[D];安徽理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 杨文旺;七星矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
2 王晓亮;煤层瓦斯流动理论模拟研究[D];太原理工大学;2003年
3 刘金龙;铁法矿区大兴矿瓦斯抽放技术研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
4 杨宏伟;瓦斯抽放工艺集成化技术研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张华,徐磊,范炳恒,桑树勋;两淮地区深部煤储层含气性预测[J];安徽地质;2002年01期
2 金学玉;瓦斯“截流抽放”快速揭煤法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
3 张霖;;桃园矿高位钻孔瓦斯抽放参数优化研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年02期
4 苏利军;;深部煤层瓦斯赋存规律及钻孔抽采有效半径研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年03期
5 汪义国;;近距离煤层群被保护层开采瓦斯综合治理技术研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
6 王臣;高俊山;;我国事故管理研究现状[J];安全与环境学报;2012年03期
7 王泰;低瓦斯矿井瓦斯排放的方法选择[J];北京工业职业技术学院学报;2003年01期
8 马东民;煤储层的吸附特征实验综合分析[J];北京科技大学学报;2003年04期
9 ;Experimental research of overburden movement and subsurface water seeping in shallow seam mining[J];Journal of University of Science and Technology Beijing;2007年06期
10 高殿军;;煤炭产品的完全成本核算框架研究[J];山东工商学院学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁冰;陈天宇;孙维吉;;复杂地质条件煤层气藏井间干扰对井网布置的影响[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 常先隐;;远距离下保护层开采瓦斯治理效果分析[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
3 刘宜平;杨业新;蔡东红;华海洋;;大采高跨上山综采工作面瓦斯综合治理技术[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
4 武光辉;石军宏;何涛;;高瓦斯矿井立井井筒快速揭煤实践研究[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
5 张进军;刘宁川;昝军才;;大佛寺煤矿掘进工作面卸压松动圈范围的确定[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
6 田永东;;煤矿区采煤采气一体化技术及其对设备的要求[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
7 李世彬;邱红兵;邱亚玲;王维;;多因素促进煤层气开采分析与建议[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
8 王丁;刘长武;王东;徐煜航;;大断面地下工程瓦斯灾害人工统计监测及预防[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
9 叶建平;孙茂远;;高技术产业化示范工程推动我国煤层气勘探开发技术进步[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
10 施式亮;何利文;宋译;刘影;;基于混沌与神经网络耦合模型的回采工作面瓦斯涌出时序分析与预测[A];中国职业安全健康协会2008年学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
2 杨宏民;井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究[D];河南理工大学;2010年
3 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
4 赵金宪;复杂系统脆性理论在煤矿生产系统脆性风险评价中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 彭晓华;辽宁矿区煤层气开采渗流规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
6 肖知国;煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用[D];河南理工大学;2010年
7 蔡敏;当前技术经济条件下中国煤层气产业规制研究[D];中国地质大学(北京);2010年
8 张飞燕;高应力高突区域煤巷快速掘进灾害防治技术研究[D];武汉理工大学;2010年
9 张松航;煤储层气体运移特征和CO_2-ECBM数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2011年
10 陶树;沁南煤储层渗透率动态变化效应及气井产能响应[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭柯;陶二井田瓦斯地质规律研究与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
2 杨付领;潞安矿区3#煤层瓦斯地质规律与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
3 高争;平煤十二矿突出案例专家咨询系统研究[D];河南理工大学;2010年
4 曹卫斌;五阳矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
5 王海生;采空区风流分布数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
6 王利强;突出煤层水力径向压裂石门快速揭煤技术研究及应用[D];河南理工大学;2010年
7 杨文旺;七星矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
8 潘少杰;新安煤田瓦斯赋存规律与突出区域预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
9 陈建伟;松软煤层回采工作面前方煤体应力分布及位移变化特征[D];河南理工大学;2010年
10 姚春雨;黄陵二号煤矿综采工作面采空区瓦斯流动规律数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金学玉;瓦斯“截流抽放”快速揭煤法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
2 苏利军;;深部煤层瓦斯赋存规律及钻孔抽采有效半径研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年03期
3 梁冰,刘建军,王锦山;非等温情况下煤和瓦斯固流耦合作用的研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年05期
4 王子佳;;煤层瓦斯压力和瓦斯含量关系的研究[J];广西煤炭;1996年02期
5 穆朝民;边抽边掘钻孔周围瓦斯流动的数值模拟[J];能源技术与管理;2005年02期
6 李永明;陈连城;魏胜利;翟新献;;煤岩轴向应力恒定卸围压条件下力学参数的研究[J];矿业快报;2007年04期
7 杨天鸿,唐春安,梁正召,李连崇,朱万成,谭国焕;脆性岩石破裂过程损伤与渗流耦合数值模型研究[J];力学学报;2003年05期
8 徐献芝,李培超,李传亮;多孔介质有效应力原理研究[J];力学与实践;2001年04期
9 戴广龙,宋贤生,童云飞,张锤鑫,樊传宾;掘进工作面深孔松动预裂爆破卸压增透的数值模拟[J];煤矿安全;2003年12期
10 白国基;甘林堂;;深孔控制预裂爆破技术应用浅议[J];煤矿安全;2007年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 冯增朝;低渗透煤层瓦斯抽放理论与应用研究[D];太原理工大学;2005年
2 翟成;近距离煤层群采动裂隙场与瓦斯流动场耦合规律及防治技术研究[D];中国矿业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 薛晓晓;基于径向流动理论评价煤层可抽性能[D];河南理工大学;2011年
2 苗磊刚;高位偏“E”型通风采场瓦斯涌出与运移规律研究[D];安徽理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何龙庆;林继成;石冰;;菲克定律与扩散的热力学理论[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年04期
2 王固态,刘振华,李云珍,代荣和;提高煤层瓦斯抽放率的高能气体致裂技术研究[J];火炸药学报;2000年04期
3 秦导,王健红;管道网络拓扑模型与分析计算[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年02期
4 吴立;张天锡;;爆破冲击波特性的理论分析[J];爆破;1992年04期
5 宗琦;刻槽爆破成缝规律及其动态效应[J];爆破;1997年01期
6 段宝福,费鸿禄;岩体性质与爆破效果的灰关联度分析[J];爆破;1998年03期
7 吴立,张时忠;爆炸荷载作用下材料裂纹扩展速度的实验研究[J];爆破;1998年04期
8 张志呈;岩体爆破裂纹扩展速度实验研究[J];爆破器材;2000年03期
9 张大林,张飞,刘占魁;爆破对岩体节理裂隙的影响[J];包头钢铁学院学报;1999年01期
10 张奇;岩石爆破的粉碎区及其空腔膨胀[J];爆炸与冲击;1990年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张群;煤层气储层数值模拟模型及应用的研究[D];煤炭科学研究总院;2002年
2 陈长华;基于模糊渗流理论的采场自然发火位置预测模型及其相似模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
3 张福东;中国天然气可持续发展战略研究[D];中国地质大学(北京);2005年
4 温泉波;佳木斯隆起与周缘盆地耦合关系研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 丁百川;矿井瓦斯抽放管网系统的优化管理技术[D];辽宁工程技术大学;2004年
2 张姗;黑龙江省东部早白垩世地层序列与盆地构造演化[D];吉林大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵雯;朱炎铭;王怀勐;罗跃;曹新款;王道华;方俊华;;开滦矿区东欢坨煤矿瓦斯涌出规律分析[J];矿业安全与环保;2011年01期
2 谭登武;;煤矿瓦斯的抽放简介[J];天然气工业;1983年03期
3 ;国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加强煤矿瓦斯先抽后采工作的指导意见[J];煤矿安全;2007年10期
4 冯棋顺;;邵武煤矿地质构造与瓦斯地质规律的探讨[J];能源与环境;2008年05期
5 杨力生;全国煤矿瓦斯地质编图研究成果初步总结[J];焦作工学院学报;1997年02期
6 马骊;王鹏军;李晋生;;浅析矿井通风系统的优化[J];中国安全生产科学技术;2009年04期
7 郭凡进;康家滩煤矿瓦斯综合治理有关问题的探讨与对策[J];煤炭工程;2005年06期
8 丁伟;;李毅中 安监局长一年[J];中国企业家;2006年Z1期
9 ;国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加强煤矿瓦斯先抽后采工作的指导意见(续)[J];煤矿安全;2007年11期
10 宰玉松;古洞煤矿瓦斯涌出特征及其分析[J];江苏煤炭;1989年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈金玉;;唐口煤矿瓦斯地质规律与瓦斯预测[A];瓦斯地质基础与应用研究[C];2011年
2 袁亮;薛俊华;;中国煤矿瓦斯治理理论与技术[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
3 张秉祥;王德颖;孙振海;庞贵智;;采煤工作面瓦斯涌出规律及综合防治[A];瓦斯地质与瓦斯防治进展[C];2007年
4 屈凡非;别玉平;;运用瓦斯地质法预测深部矿井瓦斯涌出量——预测新安矿深部义安基建矿井瓦斯涌出量[A];中国煤炭学会矿井地质专业委员会2008年学术论坛文集[C];2008年
5 王鹏科;肖永福;李建军;;影响采煤工作面瓦斯涌出量的地质因素分析[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
6 菲律普·谢尔顿;;英国煤矿瓦斯开发综述[A];煤矿瓦斯抽采与利用新技术研讨会论文集[C];2009年
7 ;煤矿瓦斯和乏风的开发与利用[A];煤矿瓦斯抽采与利用新技术研讨会论文集[C];2009年
8 刘文革;;煤层气(煤矿瓦斯)开发利用政策分析[A];煤矿瓦斯抽采与利用新技术研讨会论文集[C];2009年
9 柳晓莉;刘玉洲;;GM(1,1)模型在煤矿瓦斯涌出量预测中的应用[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年
10 刘军;王兆丰;陈向军;;大众煤矿水力挤出措施瓦斯涌出规律研究[A];2006年全国瓦斯地质学术年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 高学保;我省多措并举治理煤矿瓦斯[N];云南日报;2008年
2 安文;煤矿瓦斯治理国家工程研究中心驻沈阳办事处成立[N];经理日报;2008年
3 省安;我省出台煤矿瓦斯治理实施意见[N];云南经济日报;2008年
4 黄敏辉;江西确定煤矿瓦斯治理目标[N];中国煤炭报;2009年
5 记者杜宇;加强煤矿瓦斯治理体系示范建设[N];经济参考报;2009年
6 记者 杨沛洁;全国煤矿瓦斯抽采技术研讨会在平召开[N];平顶山日报;2009年
7 见习记者 王佳丽;我省煤矿瓦斯专项监察将量化[N];山西经济日报;2009年
8 国能;全国煤矿瓦斯地质图编制工作启动[N];中国矿业报;2009年
9 本报记者;开展大中型煤矿瓦斯专项整治[N];中国煤炭报;2009年
10 记者 林艳兴;百项技术力克煤矿瓦斯[N];人民日报海外版;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李琨;监控技术与涌现性分析在煤矿瓦斯灾害防治中的应用研究[D];昆明理工大学;2009年
2 郝志勇;材料复合技术及其在钻孔密封中的应用研究[D];中国矿业大学;2010年
3 赵志凯;半监督学习及其在煤矿瓦斯安全信息处理中的应用研究[D];中国矿业大学;2012年
4 侯少杰;煤矿瓦斯治理过程控制理论及应用研究[D];中国矿业大学;2010年
5 余海霞;利用微生物技术治理煤矿瓦斯的研究[D];浙江大学;2007年
6 王磊;应力场和瓦斯场采动耦合效应研究[D];安徽理工大学;2010年
7 张仕和;突出矿井采掘接替与通风系统的动态模拟及优化[D];中国矿业大学;2012年
8 陆秋琴;地下煤矿瓦斯运移数值模拟及积聚危险性评价研究[D];西安建筑科技大学;2010年
9 惠功领;煤矿深部近距低采高上保护层开采瓦斯灾害协同控制技术[D];中国矿业大学;2011年
10 王晓路;煤矿瓦斯监测数据发展趋势的智能预测方法研究[D];西安科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张浩然;煤矿瓦斯抽采技术研究及应用[D];太原理工大学;2011年
2 高建成;屯留煤矿瓦斯预测防治与控制爆破研究[D];河南理工大学;2010年
3 王东东;斜沟煤矿瓦斯基础参数测试及治理技术研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
4 孙榕鸿;安全预警集成系统在煤矿瓦斯管理中的应用研究[D];西安科技大学;2012年
5 杨艺;基于支持向量机的煤矿瓦斯涌出量预报器的研究[D];昆明理工大学;2009年
6 张文勇;瓦斯涌出量与区域突出危险性关系研究[D];河南理工大学;2007年
7 周汇超;一缘煤矿瓦斯灾害防治技术研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
8 崔秀伟;煤矿瓦斯灾害的安全控制理论及应用[D];西安科技大学;2011年
9 侯方磊;煤矿瓦斯自动抽采监控系统的研究与实现[D];辽宁工程技术大学;2012年
10 刘晴;余吾煤矿瓦斯抽采管路系统优化[D];河南理工大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026