简论潘一东矿低透气性煤层穿层钻孔掏穴增透技术-

论文导读：
摘要：本论文主要通过对煤与瓦斯突出机理、钻孔周围瓦斯的流动规律、穿层钻孔预抽瓦斯技术等论述知识的学习探讨,结合数值模拟技术及现场工业测试等多种策略,对潘一东矿煤层透气性差、瓦斯难以抽放等不足开展了底板穿层钻孔掏穴扩孔强化增透技术的探讨。首先,以论述上浅析了钻孔瓦斯流动规律、穿层钻孔抽采瓦斯消突机理等；然后,对现场潘一东矿11-2煤层瓦斯基础参数等进行了测试,并建立了穿层钻孔抽采瓦斯的几何模型,利用FLUENT软件对原始钻孔和掏穴钻孔周围瓦斯压力的变化情况进行了数值模拟,以论述上得出掏穴扩孔前后钻孔的抽采影响范围：扩孔前为2m,扩孔后达到了3m。采取示踪气体法在现场对掏穴扩孔前后钻孔的抽采影响范围进行了测试,测得的结果与数值模拟的情况基本致。根据得到的抽采半径对钻孔进行了优化布置：将11-2煤层穿层钻孔布置由4m×4m优化为为6m×6m网格化进行,既减小了钻孔施工量,又提升了瓦斯抽放效率。最后对潘一东矿穿层钻孔掏穴增透技术的消突效果进行了考察验证,通过预抽煤层瓦斯,其有效制约范围内的瓦斯含量、瓦斯压力、煤体坚固性系数f、最大钻屑量Smax、Δh2、瓦斯放散初速度△p均低于《防治煤与瓦斯突出规定》中的临界值,消突效果良好,为后期煤巷掘进提供了保障,保证了矿井的安全高效生产。关键词：煤与瓦斯突出论文穿层钻孔区域消突论文钻孔优化布置论文掏穴钻孔论文
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Abstract6-13
1 绪论13-25

1.1 引言13-15

1.2 课题探讨背景及不足的提出15-17

1.3 国内外瓦斯抽采近况17-20

1.3.1 国内抽采近况17-18

1.3.2 国外抽采近况18-20

1.4 瓦斯抽采技术有着的不足及进展方向20-22

1.4.1 有着的不足20-21

1.4.2 进展方向21-22

1.5 论文探讨主要内容及技术路线22-25

1.5.1 主要探讨内容22

1.5.2 技术路线22-25

2 穿层钻孔卸压防突机理的探讨25-37

2.1 煤层瓦斯赋存及流动规律的探讨25

2.2 煤体瓦斯的渗透性25-26

2.3 煤体渗透性与钻孔周围应力分布的变化联系26-29

2.4 钻孔抽采瓦斯防突机理的探讨29-35

2.4.1 钻孔周围瓦斯流动机理29-30

2.4.2 煤与瓦斯突出影响因素30-31

2.4.3 钻孔抽放瓦斯对煤层相关参数的影响31-35

2.4.4 钻孔抽采瓦斯防突机理35

2.5 本章小结35-37

3 掏穴扩孔前后钻孔周围瓦斯压力变化的数值模拟37-49

3.1 基本假设37

3.2 瓦斯流动方程的建立37-39

3.3 瓦斯流动方程的定解条件39-40

3.4 掏穴扩孔前后钻孔周围瓦斯压力变化的数值模拟40-47

3.4.1 FLUENT软件操作流程41

3.4.2 几何模型的建立及网格划分41-43

3.4.3 边界条件的设定43

3.4.4 抽放钻孔周围瓦斯压力的模拟结果43-47

3.5 本章小结47-49

4 穿层钻孔优化布置49-59

4.1 示踪气体法测定钻孔抽采半径49-53

4.2 掏穴钻孔的优化布置53-55

4.3 钻孔预抽时间的合理确定55-57

4.4 本章小结57-59

5 潘一东矿掏穴扩孔卸压抽采试验探讨59-71

5.1 矿井概况59

5.2 试验区概况59-60

5.

2.1 煤层情况59

5.

2.2 地质构造59

5.

2.3 煤层瓦斯情况59-60

5.3 煤层瓦斯基础参数的测定60-62
5.

3.1 煤层瓦斯压力测定60

5.

3.2 煤层瓦斯含量测试60-62

5.4 煤层段掏穴扩孔设备及施工工艺62-63
5.

4.1 掏穴扩孔设备62-63

5.

4.2 煤层段钻孔掏穴施工工艺63

5.5 11-2煤层掏穴钻孔增透效果浅析63-65

5.6 11-2煤层掏穴钻孔预抽效果浅析65-69

5.6.1 钻孔出煤量考察65

5.6.2 掏穴钻孔预抽瓦斯效果65-67

5.6.3 掏穴增透区域消突效果检验67-69

5.7 本章小结69-71

6 结论与展望71-75

6.1 结论71-72

6.2 展望72-75

参考文献75-77
致谢77-79
作者介绍及读研期间主要科研成果79