石门沿煤层定向钻探煤的实践

石门沿煤层定向钻探煤的实践

一、采用顺煤层定向钻孔措施进行石门揭煤的实践(论文文献综述)

郭鑫[1](2022)在《定向长钻孔瓦斯抽采防突技术在石门揭煤作业中的应用》文中认为针对突出煤层在石门掘煤时突出概率大、风险高等问题,山西寺河矿3号煤层回风大巷掘进工作面进行石门揭煤时,采用了定向千米长钻孔瓦斯抽采为主的防突技术,通过利用定向千米长钻孔及密集型穿层普通钻孔对揭煤区域煤层进行有效地瓦斯抽采,消除了煤与瓦斯突出危险,不仅大大缩短了揭煤时间,而且有效地保证了揭煤期间的安全,顺利完成了石门揭煤作业,为类似石门揭煤作业提供了有益借鉴。

李路广,李向阳,魏路浩,原岗,谷要帅,楚志刚,别书满[2](2021)在《千米定向钻机在大宁煤矿瓦斯抽采中的应用》文中进行了进一步梳理为了充分发挥千米定向钻机轨迹可控、过程可溯的特点,有效提高矿井瓦斯抽采钻孔施工效率和煤层瓦斯的抽采效果,以煤与瓦斯突出矿井大宁煤矿为例,先后在本煤层钻孔瓦斯抽采、煤层顶板穿层钻孔瓦斯抽采、岩层底板穿层钻孔瓦斯抽采等方面进行了VLD深孔千米定向钻机瓦斯抽采现场应用,实现了生产准备采区煤与瓦斯突出风险的有效管控、采煤工作面上隅角和采空区瓦斯的有效抽采、石门揭煤区和开拓煤巷煤层瓦斯的高效预抽,为安全、高效的采掘作业奠定了基础。同时针对开拓规划采区首采面布置过程中存在的诸多瓦斯治理问题,提出了千米定向钻机配合下的L形综掘工序和底抽巷穿层钻孔抽采的解决方案,有效提高了瓦斯抽采效率,降低了煤层残余瓦斯含量,保证了矿井的安全有序生产。

周圣国[3](2020)在《煤系地层隧道开挖控制爆破技术研究》文中进行了进一步梳理山区隧道中煤系地层隧道较为常见,煤系地层隧道地层条件复杂,施工过程中瓦斯气体泄露、爆炸以及煤层突出、挤出、压出等地质灾害对人员及设备安全造成了潜在的威胁,增大了施工风险。因而制定安全可靠的煤系地层隧道掘进爆破施工技术方案,避免爆破作业引起煤与瓦斯突出等事故,对确保施工安全高效地进行具有实际的经济意义。本文以西藏拉萨至泽当快速路S5线圭嘎拉隧道工程为依托,运用岩石力学、爆炸动力学、结构力学、弹性力学、煤与瓦斯突出理论、矿山压力理论、控制爆破理论、现场试验和数值分析方法对煤系地层隧道开挖控制爆破技术进行了研究,得到以下研究成果:隧道石门揭煤突出的主导因素为爆破动载下煤层与岩层裂隙增生、煤层顶底板被压缩和预留岩柱发生蠕变断裂破坏;计算分析不同直径三级煤矿许用乳化炸药在Ⅳ级围岩与煤体中的爆破区域,确定掏槽眼和崩落眼选择较小不耦合系数,光爆眼及煤层中炮眼选择较大不耦合系数。所有炮眼均采用正向起爆装药结构,水炮泥数量为1节;对二阶二段掏槽不同参数的掏槽效率和爆破振动效应进行研究,得到揭煤前全岩断面掏槽中心孔装药直径为32mm、一阶孔垂深为1.2m、一阶孔倾角为?70;对石门揭煤直眼掏槽不同参数的石门掏槽效率、煤层揭煤深度与煤层及顶板受扰动程度进行研究,得到石门揭煤断面掏槽空孔半径为60mm、炮孔与空孔间距为24cm;针对全岩断面,分析光爆层破碎情况、残存眼痕数和轮廓线外岩体损伤深度,确定周边眼采用切缝药包且其眼距为70cm;针对半煤岩与全煤层断面,考虑瓦斯压力对煤体力学参数的弱化影响,并将其应用于隧道煤层周边眼参数设计,通过数值算例比对分析光爆层破碎情况、周边平整度和轮廓线外煤体损伤深度,得到周边眼间距为40cm、轮廓线偏移距离为20cm、光爆层厚度为50cm,且瓦斯压力为1MPa、2MPa时,煤层爆破损伤深度依次增加19.5%、35.5%。针对圭嘎拉隧道石门揭煤爆破作业,通过数值算例得到预留岩柱爆破损伤深度为0.86m,并运用结构力学推导地应力与煤层瓦斯压力作用下预留最小岩柱安全厚度,得到不同煤层倾角隧道爆破揭煤的预留最小安全岩柱厚度计算式为?[]?hhhhD,maxsin23(10)(28)?;对隧道石门揭煤直眼掏槽爆破微差间隔时间对急倾斜、倾斜和缓倾斜煤层及其顶底板的动力响应进行研究,得到最佳微差间隔时间均为35ms;随着煤层倾角增大,煤层与顶底板振速、加速度和有效应力峰值衰减速度加快,底板动力响应程度大幅提升,煤层与顶板受扰动程度增幅较小,且大倾角煤层与顶底度最为显着;针对揭穿煤板受扰动程层后爆破作业,分析进尺与单段最大起爆药量对隧道衬砌煤层段爆破振动的影响,得到进尺为2m,单段起爆药量不超过27.9kg。给出了圭嘎拉隧道穿煤段全岩断面、石门揭煤断面、半煤岩与全煤层断面爆破孔网参数,并在全岩断面区段进行爆破试验验证了研究成果的合理性;在全岩断面区段进行爆破振动监测,利用最小二乘法对监测数据进行回归分析,得到隧道场地系数K为43.46,振动衰减系数?为1.089;基于HHT法,运用MATLAB对振动信号进行频谱分析,得出爆破振动能量主要集中于1075Hz。

李栋,卢义玉,荣耀,周东平,郭臣业,张尚斌,张承客[4](2019)在《基于定向水力压裂增透的大断面瓦斯隧道快速揭煤技术》文中进行了进一步梳理分析了瓦斯隧道揭煤特点,提出多孔割缝定向水力压裂增透方法,研发出射流割缝导向系统装置,在此基础上形成大断面瓦斯隧道揭煤综合防突技术体系,并应用于渝贵高铁特大断面瓦斯隧道揭煤工程。结果表明:(1)水力压裂裂缝的起裂受割缝缝槽导向明显,并始终沿定向孔割缝和水力压裂孔裂缝在煤层中共同形成的连贯塑性区持续扩展;(2)压裂后煤层透气性系数提高了35~187倍,平均瓦斯抽采纯量较本隧道邻近煤层普通压裂和邻近隧道同一煤层普通抽采工艺分别提高了4.28倍和12.73倍,揭煤时间比预期缩短了50%;(3)定向水力压裂有效弱化了高压水对围岩的损伤破坏,隧道拱顶沉降和水平收敛较常规压裂分别减少了18.3%和16.4%。

查兴林[5](2016)在《大湾煤矿瓦斯防治技术研究与实践》文中进行了进一步梳理大湾井田煤层赋存复杂,属于煤层群开采,具有高瓦斯、高地应力、地质构造发育等特点,导致矿井瓦斯治理难度大,严重影响矿井的安全高效开采。开展基于大湾煤矿合理采掘部署的瓦斯防治技术十分必要,对安全高效开采具有重要意义。本文以大湾煤矿西井瓦斯治理为研究对象,针对该矿复杂的地质及煤层赋存条件,测定了煤层瓦斯含量、煤层透气性系数及工业分析参数,研究了大湾煤矿煤层的瓦斯赋存规律。根据瓦斯基本参数测定结果,分别建立了大湾煤矿西井9号和11号煤层的多元线性瓦斯压力和瓦斯含量的数学模型和一元线性瓦斯压力和瓦斯含量的数学模型。确定了大湾西井9号煤层作为保护层开采,其开采顺序为:9号煤层→11号煤层→2号煤层→7号煤层。建立了基于合理采掘部署的区域防突措施,确定了瓦斯抽采巷的层位和位置及布置方式,采掘工作面及邻近层瓦斯治理方案,使大湾煤矿瓦斯治理与矿井采掘部署相协同。建立了基于两个“四位一体”的瓦斯综合防治技术,优化防突措施及参数,形成有效的瓦斯防治技术体系。根据采掘部署,充分利用巷道布置的空间关系,在大湾煤矿X10901工作面进行综合瓦斯治理技术应用,对瓦斯综合防治技术体系的效果进行了检验。实践表明:综合瓦斯治理技术提高了工作面瓦斯抽放率,减少了采空区瓦斯向采掘活动空间的涌出,解决了上隅角和回风流瓦斯超限问题。在回采过程中,工作面回风瓦斯控制在0.8%以下,安全回采煤量51万吨,取得了较好的经济和社会效益。

贾方旭[6](2015)在《高瓦斯低透煤层水力压裂石门揭煤技术与应用》文中指出煤与瓦斯突出是煤矿井下作业中一种极其复杂的动力现象,然而在石门揭穿突出煤层的过程中,发生煤与瓦斯突出往往是突出类型强度与危害性最大的一种。由于其强度大、频率高、危害性大的特性,所以在我国近几十起特大型突出事故中,石门揭煤发生的突出就占了约80%。针对这一问题,国内外很多专家学者提出了很多突出理论与解决措施,不同的解决措施存在着不同的问题,例如存在方法施工工艺复杂,石门揭煤的周期过长或者准备巷道掘进时间过长并且效果不明显的问题,所以本文将深入探究水力压裂在突出煤层石门揭煤过程中的应用效果。本文针对新宏煤矿水力压裂卸压增透石门揭煤技术的研究,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法进行深入探究,通过对石门揭煤发生突出的条件进行分析,对比工作面与石门揭煤区域的应力状态的不同,根据防治突出的基本原则,利用水力压裂技术进行快速消突安全揭石门。应用RFPA2D模拟软件对钻孔水力压裂过程进行分析,通过分析水力压裂的煤层起裂压力,压裂孔的影响半径,压裂时煤体的应力变化以及压裂后煤体内部裂隙的发展情况。根据模拟结果以及以往经验初步选取较为合理的参数,根据选取的参数在揭煤点进行水力压裂实验,并对压裂效果进行考察,在防突措施得到保证的情况下,进行安全快速的揭煤。对压裂工艺流程以及安全措施进行了详细的设计,设计了不同的考察方案。结果表明通过水力压裂措施能提高B1煤层的透气性系数、煤层内部裂隙明显扩大、并且大大提高了瓦斯抽采率达到了降低煤层突出危险性的目的。通过水力压裂技术在高瓦斯低透气性单一煤层石门揭煤的过程中体现出高效快速等优越性。对于促进矿区的高效生产,安全发展,提高工人的工作环境,起到了积极的作用。

蔡文鹏[7](2014)在《石门揭煤环形闭合底板巷区域防突技术研究》文中指出煤与瓦斯突出事故是威胁矿井安全生产的主要事故之一,其中又以石门揭煤突出发生的概率最高,危险性也最大。国内外许多大型突出事故均发生在石门揭煤过程,造成了严重的人身伤亡和财产损失。因此,对石门揭煤突出的研究以及有针对性的制定防治措施显得十分必要。通过理论分析,对石门揭煤突出的特点、影响因素以及发生突出的条件等进行了系统研究,得出石门揭煤突出与受采动影响而造成的煤层瓦斯压力迁移以及煤体应力状态变化有很大关系,并且从能量角度分析,得出促进突出发生的能量主要有瓦斯膨胀能和弹性应变能,其中又以瓦斯膨胀能为主,弹性应变能在突出过程只是将煤体破碎并提高煤体温度,因此,对突出的防治主要是从治理瓦斯入手进行。针对矿井具体情况,该煤层属于强突煤层,不具备保护层开采条件,而且是多条石门联合揭煤,揭煤作业范围广,因此采用在不同水平施工底板抽采巷,并通过联巷构建环形闭合巷道的方法对煤层瓦斯预抽进行消突,该措施保证了措施孔的施工空间,缩短了预抽时间,并避免了下向孔和近水平孔,提高了预抽效果。同时,运用COMSOL-Multiphysics仿真模拟软件对不同抽采条件下的瓦斯抽采效果进行了数值模拟,通过比较分析进行了钻孔参数优化,确定了有效抽采半径为1.5m,并对其进行了现场验证,最终确定了最优的钻孔参数。最后,在谢一矿多条石门联合揭煤过程中运用环形闭合底板巷进行区域消突现场试验,并对消突效果进行检验,结果表明防突措施有效地消除了该突出煤层的突出危险性,很好地保证了在多条石门联合揭煤时整个矿井的安全生产,具有一定的应用价值。

刘宪正[8](2013)在《石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔布置数学模型及可视化》文中提出煤矿井下发生的煤与瓦斯突出事故是复杂的矿井动力现象之一,它的发生往往给矿井生产带来严重的影响和破坏。煤矿煤与瓦斯突出大部分在揭煤时发生,因此揭煤突出是最主要的突出模式之一。在我国目前的技术发展水平下,穿层钻孔卸压预抽煤体瓦斯是煤矿揭煤的主要局部防突措施,这些措施的实施有效地防治了煤与瓦斯突出。但在实际中,钻孔布置参数的选择依据不统一,理论依据不足,常带有不同设计人员的经验性,这导致了卸压抽排钻孔的有效性降低,生产成本增高;对于钻孔布置参数也没有完全实现计算机自动计算,在实际计算时耗时较长,有时存在较大误差。另外,现有卸压抽排钻孔施工图都是二维示意图,不能直观显示揭煤钻孔布置的可视化图形。因此,本文为了准确、快速地得出不同巷道与煤层位置关系下石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔参数,自动绘制其可视化图形以直观地指导煤矿井巷揭煤卸压抽排钻孔的施工,采用解析几何的方法建立石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔参数计算模型,并用AutoCAD中的可视化方法建立三维巷道、钻孔及煤层的可视化模型,然后用VBA编程,设计出便于输入不同条件参数的用户界面,通过运行程序求得钻孔布置参数,绘制出可视化图形。得出的图形及设计参数与实际较为接近,可直接指导煤矿石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔的设计及施工,所建立的参数计算模型也可作为钻孔设计人员的参考。

覃道雄[9](2013)在《极复杂条件下煤与瓦斯突出规律及综合治理技术》文中研究表明坦家冲、里王庙与龙家山矿地质条件极其复杂,煤与瓦斯突出事故与瓦斯动力现象时有发生。论文统计分析历年来煤与瓦斯突出事故,研究极复杂地质构造条件下影响煤与瓦斯突出事故的主要因素;分析了煤体弹性势能与瓦斯内能在突出过程中转换为煤体的破碎功、碎煤抛出功的表现形式,得出了煤与瓦斯突出的能量条件;基于达西定律、瓦斯渗流速度与瓦斯压力梯度、围岩应力之间的关系,建立了煤层瓦斯压力梯度与地应力之间的定量关系计算模型;模拟复杂地质条件下煤层中地应力分布与破坏规律,分析煤层瓦斯分布状态;通过对常用的煤与瓦斯突出预测性指标测定分析,提出适用于极复杂地质构造条件下具有动态适应性煤与瓦斯突出预测性指标;统计分析各矿历年来所采用的各种区域防突与局部防突措施,研究分析现场实施效果,提出适用于极复杂地质构造条件下煤与瓦斯突出综合治理技术方案。

李守振[10](2012)在《松散厚煤层坚井“四步”揭煤法的实践》文中进行了进一步梳理针对郑煤集团超化煤矿31风井煤层瓦斯赋存状况,制定实施了"四步"法揭穿松散厚煤层管控流程,依据"四步"揭煤法确定的各环节管控内容考核验收每步工作质量,"四步"法安全揭穿了31风井厚13 m松散煤层,无瓦斯超限及片帮流煤事故。

二、采用顺煤层定向钻孔措施进行石门揭煤的实践(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、采用顺煤层定向钻孔措施进行石门揭煤的实践(论文提纲范文)

(1)定向长钻孔瓦斯抽采防突技术在石门揭煤作业中的应用(论文提纲范文)

1 工作面概况
2 区域防突技术
    2.1 定向长钻孔瓦斯抽采技术
    2.2 普通短钻孔瓦斯抽采技术
3 区域防突技术应用效果评价
    3.1 瓦斯抽采效果好
        (3)抽采效果达标评判。
    3.2 煤层残余瓦斯含量低
    3.3 揭煤过程顺利
4 结语

(2)千米定向钻机在大宁煤矿瓦斯抽采中的应用(论文提纲范文)

1 矿井瓦斯概况及定向钻机应用
2 本煤层钻孔瓦斯抽采
    2.1 本煤层钻孔区段煤层瓦斯抽采
    2.2 本煤层钻孔条带煤层瓦斯抽采
    2.3 本煤层钻孔回采区煤层瓦斯抽采
3 穿层钻孔瓦斯抽采
    3.1 煤层顶板穿层钻孔瓦斯抽采
    3.2 岩巷底板穿层钻孔预抽石门揭煤区瓦斯
    3.3 穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯
4 采区首采面瓦斯抽采
    4.1 “抽+掘”作业流程优化
    4.2 底抽巷穿层钻孔抽采
5 结 论

(3)煤系地层隧道开挖控制爆破技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 问题的提出与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 煤系地层环境中掏槽技术
        1.2.2 煤系地层环境中光面爆破技术
        1.2.3 煤系地层隧道石门揭煤防突控制爆破方法
        1.2.4 爆破振动对煤层及顶底板的影响
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究的技术路线
第2章 煤系地层煤岩爆破破坏理论与石门突出机理
    2.1 煤岩体爆破破坏过程
        2.1.1 岩石爆破本构模型
        2.1.2 岩体爆破破碎机理
        2.1.3 煤体爆破破碎机理
    2.2 瓦斯对煤体力学性质的影响
        2.2.1 吸附态瓦斯对煤体力学性质影响
        2.2.2 游离态瓦斯对煤体力学性质影响
        2.2.3 煤体爆破裂隙尖端应力
    2.3 爆炸载荷作用下煤岩体动力学特性
        2.3.1 煤岩体动载荷加载应变率
        2.3.2 应变率下煤岩体动态力学性质
    2.4 煤岩体内粉碎区与裂隙区分布规律
        2.4.1 煤岩体内爆破弹性纵波波速
        2.4.2 柱状装药爆炸应力载荷
        2.4.3 爆炸载荷作用下煤岩体破坏准则
        2.4.4 煤岩体中爆破粉碎区与裂隙区分布规律
    2.5 爆破激发石门揭煤突出机理
        2.5.1 爆破振动效应形成过程
        2.5.2 煤与瓦斯突出的发生条件
        2.5.3 爆破扰动激发石门揭煤突出机理
    2.6 本章小结
第3章 圭嘎拉隧道穿煤系地层段控制爆破技术研究
    3.1 LS-DYNA有限元应用程序
        3.1.1 LS-DYNA程序功能简介
        3.1.2 LS-DYNA程序动力学求解基础
    3.2 材料模型与参数
        3.2.1 煤岩体材料模型与参数
        3.2.2 粘土炮泥与水炮泥材料模型与参数
        3.2.3 煤矿三级许用炸药材料模型与参数
        3.2.4 空气材料模型与参数
    3.3 隧道穿越煤系地层段掘进爆破参数
        3.3.1 圭嘎拉隧道工程概况
        3.3.2 隧道穿煤段开挖方案
        3.3.3 隧道穿煤段爆破器材选择
        3.3.4 隧道穿煤段掘进爆破参数
    3.4 煤系地层隧道穿煤段掏槽形式及参数优化
        3.4.1 揭煤前全岩断面爆破掏槽优化设计
        3.4.2 石门揭煤断面爆破掏槽优化设计
    3.5 煤系地层隧道穿煤段周边眼爆破参数设计及优化
        3.5.1 全岩断面周边控制爆破参数设计
        3.5.2 半煤岩与全煤层断面周边控制爆破参数设计
    3.6 本章小结
第4章 石门揭煤爆破煤层及其顶底板与隧道衬砌减震技术研究
    4.1 预留岩柱爆破损伤范围及其安全厚度
        4.1.1 预留岩柱爆破损伤范围
        4.1.2 地应力与煤层瓦斯压力作用下最小预留岩柱厚度
        4.1.3 不同煤层倾角预留安全岩柱厚度
    4.2 不同煤层倾角石门揭煤爆破煤层与顶底板振动控制
        4.2.1 急倾斜煤层石门揭煤爆破振动控制
        4.2.2 倾斜煤层石门揭煤爆破振动控制
        4.2.3 缓倾斜煤层石门揭煤爆破振动控制
        4.2.4 煤层倾角对煤层及其顶底板爆破动力响应的影响
    4.3 揭穿煤层后隧道衬砌结构爆破振动控制
        4.3.1 衬砌材料本构模型与参数
        4.3.2 揭穿煤层后隧道衬砌煤层段爆破振动控制
    4.4 本章小结
第5章 煤系地层隧道穿煤段现场爆破试验与振动特性研究
    5.1 隧道穿煤段控制爆破方案孔网参数
        5.1.1 全岩断面爆破孔网参数
        5.1.2 石门揭煤断面爆破孔网参数
        5.1.3 半煤岩与全煤层断面爆破孔网参数
    5.2 隧道穿煤段现场爆破试验与振动监测
        5.2.1 全岩断面现场爆破试验
        5.2.2 爆破振动监测系统与测点布置
        5.2.3 爆破振动监测数据回归分析
    5.3 隧道穿煤段爆破地震波振动特性分析
        5.3.1 爆破地震波典型波形时域分析
        5.3.2 爆破地震波典型波形频谱分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文及科研情况

(4)基于定向水力压裂增透的大断面瓦斯隧道快速揭煤技术(论文提纲范文)

1 引言
2 瓦斯隧道揭煤特点
3 工程概况
4 大断面瓦斯隧道揭煤流程
    4.1 超前地质综合预报
    4.2 突出危险性预测
5 大断面瓦斯隧道揭煤防突技术
    5.1 射流割缝定向水力压裂增透技术
        5.1.1 射流割缝定向压裂方法及导向工艺
        5.1.2 钻孔布置工艺
        5.1.3 封孔工艺
        5.1.4 压裂工艺
    5.2 大直径瓦斯抽采钻孔
    5.3 支护加固措施
        5.3.1 金属骨架加固
        5.3.2 超前注浆加固煤体
        5.3.3 超前小导管
    5.4 揭煤方式
6 应用结果及分析
    6.1 定向效果
    6.2 防突效果
    6.3 弱化围岩损伤效果
7 结论

(5)大湾煤矿瓦斯防治技术研究与实践(论文提纲范文)

摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 煤斯与瓦突出的研究
        1.2.2 瓦斯防治研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究思路及技术路线
    1.4 本章小结
2 地质及开采条件
    2.1 矿井煤系地层
    2.2 地质构造
    2.3 开拓开采部署
    2.4 矿井通风与瓦斯等条件
3 西井瓦斯参数测定及规律分析
    3.1 煤层瓦斯基本参数测定
        3.1.1 实验室瓦斯基础参数测定
        3.1.2 煤层瓦斯压力测定
        3.1.3 煤层瓦斯含量测定
    3.2 影响煤层瓦斯赋存因素分析
        3.2.1 构造对瓦斯赋存的影响
        3.2.2 煤层顶、底岩性对瓦斯赋存的影响
        3.2.3 煤厚对瓦斯赋存的影响
        3.2.4 煤层埋深及煤层底板标高对瓦斯赋存的影响
        3.2.5 隔水层对瓦斯赋存的影响
        3.2.6 关键地质因素及瓦斯地质单元
    3.3 矿井瓦斯赋存规律
        3.3.1 模型建立方法
        3.3.2 9号煤层瓦斯赋存模型
        3.3.3 11号煤层瓦斯赋存模型
    3.4 本章小结
4 瓦斯防治技术论证
    4.1 煤层开采程序论证
        4.1.1 保护层选择分析
        4.1.2 煤层开采顺序
    4.2 基于合理采掘部署的区域防突措施建立
        4.2.1 开采保护层
        4.2.2 预抽煤层瓦斯
        4.2.3 邻近层瓦斯抽采
    4.3 区域防突措施优化
        4.3.1 钻孔瓦斯抽采理论
        4.3.2 抽采有效影响半径计算方法
        4.3.3 煤巷条带穿层钻孔预抽参数
        4.3.4 回采工作面顺层预抽参数
    4.4 本章小结
5 西井X10901工作面瓦斯治理技术实践
    5.1 优化通风系统
    5.2 完善抽放系统
    5.3 瓦斯治理方案
        5.3.1 本煤层钻孔抽放
        5.3.2 瓦斯尾巷抽放采空区瓦斯抽放
        5.3.3 高位钻场抽放裂隙带瓦斯
        5.3.4 底板瓦斯巷抽放下邻近层瓦斯
        5.3.5 上隅角埋管抽放采空区瓦斯
    5.4 应用效果
    5.5 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
附录

(6)高瓦斯低透煤层水力压裂石门揭煤技术与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 煤与瓦斯突出研究现状
        1.2.2 当前煤层增透技术研究
        1.2.3 水力压裂研究现状
    1.3 研究内容、思路及方法
        1.3.1 研究内容
    1.4 主要研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
2 水力压裂石门揭煤理论研究
    2.1 石门揭煤煤与瓦斯突出发生的条件分析
    2.2 石门揭煤前揭煤区域应力状态分析
    2.3 水力压裂增透的作用机理
        2.3.1 大直径钻孔卸压增透作用机理
        2.3.2 钻孔围岩任意点处的应力状态
        2.3.3 外力作用下煤层裂缝的产生与延伸
        2.3.4 穿层钻孔起裂注水压力与起裂位置的确定
    2.4 石门揭煤区域水力压裂技术的可行性分析
    2.5 本章总结
3 基于RFPA的水力压裂数模拟
    3.1 数学模型的建立
        3.1.1 计算模型
        3.1.2 数值模拟方案
        3.1.3 数值计算方案
    3.2 水力压裂煤层增透数值分析
        3.2.1 不同的埋深煤层下的起裂压力模拟实验
        3.2.2 不同的埋深煤层下的卸压范围模拟实验
        3.2.3 不同的埋深煤层下的渗透系数模拟实验
    3.3 本章小结
4 水力压裂增透工艺
    4.1 矿井概况
        4.1.1 井田地理位置
        4.1.2 井田特征
    4.2 试验区域概况
        4.2.1 煤层及顶底底板巷概况
        4.2.2 煤层赋存特性
        4.2.3 水力压裂石门揭煤防突措施
    4.3 B1煤层底板巷注浆加固
    4.4 水力压裂设备选型及工艺流程
        4.4.1 水力压裂设备选型
        4.4.2 压裂压力
        4.4.3 压裂时间控制
        4.4.4 水力压裂工艺流程
    4.5 现场水力压裂实验
        4.5.1 水力压裂孔的布置
        4.5.2 水力压裂孔封孔工艺
        4.5.3 水力压裂的实施过程
        4.5.4 水力压裂过程中出现的问题及原因分析
        4.5.5 水力压裂过程中的安全技术措施
    4.6 本章小结
5 水力压裂试验效果分析及安全揭煤
    5.1 水力压裂过程中瓦斯涌出量考察
    5.2 压裂前后钻孔瓦斯抽采量的考察
        5.2.1 压裂前钻孔瓦斯抽采量的考察
        5.2.2 压裂后钻孔瓦斯抽采量的考察
        5.2.3 压裂前后抽采效果对比分析
    5.3 B1煤层原始基础参数的测定
    5.4 压裂后煤层基本参数变化
    5.5 采取安全防突措施揭开煤层
        5.5.1 震动放炮防突措施
        5.5.2 过煤门过程中防突措施
    5.6 揭开煤层整体安全防护措施
    5.7 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢

(7)石门揭煤环形闭合底板巷区域防突技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 煤与瓦斯突出机理的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 煤与瓦斯突出防治技术研究现状
    1.4 本文研究内容
2 石门揭煤突出发生的条件及能量特征研究
    2.1 引言
    2.2 石门揭煤突出的不同类型及特点
    2.3 突出煤体的物理力学性质
        2.3.1 煤体渗透性
        2.3.2 煤体吸附性
        2.3.3 煤体强度准则
    2.4 石门揭煤突出发生的条件
    2.5 石门揭煤突出的能量特征
        2.5.1 瓦斯膨胀能
        2.5.2 弹性应变能
        2.5.3 突出过程的能量消耗
        2.5.4 突出能量的动态特征
    2.6 本章小结
3 钻孔抽采影响因素数值模拟研究及参数优化
    3.1 引言
    3.2 COMSOL-Multiphysics数值模拟软件简介
    3.3 钻孔瓦斯抽采流固耦合数学模型及定解条件
        3.3.1 模型建立的原则
        3.3.2 假设条件
        3.3.3 控制方程
        3.3.4 定解条件
        3.3.5 模型计算所需参数
    3.4 模拟结果与分析
        3.4.1 抽采负压的影响
        3.4.2 钻孔直径的影响
        3.4.3 钻孔抽采时间的影响
        3.4.4 不同钻孔间距的影响
    3.5 本章小结
4 石门揭煤环形闭合底板巷区域防突技术试验研究
    4.1 引言
    4.2 煤层地质概况
        4.2.1 试验区基本情况
        4.2.2 煤岩层赋存状况
        4.2.3 构造及水文地质情况
    4.3 区域突出危险性预测
        4.3.1 前探钻孔
        4.3.2 测压钻孔
    4.4 区域防突措施
        4.4.1 区域控制范围确定
        4.4.2 预抽措施钻孔设计
        4.4.3 环形闭合巷道布置
    4.5 防突措施效果检验
        4.5.1 区域效果检验
        4.5.2 工作面预测
    4.6 安全防护措施
    4.7 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(8)石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔布置数学模型及可视化(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
Contents
第1章 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 研究背景
    1.3 国内外研究动态及存在的问题
        1.3.1 石门揭突出煤层的研究现状
        1.3.2 石门揭煤防治突出的方法
        1.3.3 三维建模及采矿系统工程在煤矿生产中的研究现状
        1.3.4 防治石门揭煤时煤与瓦斯突出研究存在的问题
    1.4 本文研究思路及主要内容
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 主要内容
第2章 建立石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔布置数学模型
    2.1 石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔布置方式
    2.2 建立石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔参数的数学模型
        2.2.1 建立空间直角坐标系、求取煤层面方程
        2.2.2 石门揭煤卸压抽排钻孔布置参数计算模型
        2.2.3 立井揭煤卸压抽排钻孔布置参数计算模型
    2.3 本章小结
第3章 用VBA实现巷道、钻孔及煤层的可视化和数据通信
    3.1 AutoCAD VBA的简单介绍
        3.1.1 VBA的主要功能
        3.1.2 VBA工程
        3.1.3 VBA管理器和宏
        3.1.4 VBA IDE开发环境
    3.2 AutoCAD中用VBA实现三维巷道及钻孔的可视化模型
        3.2.1 三维巷道实现的方法
        3.2.2 三维钻孔实现的方法
    3.3 AutoCAD中用VBA实现煤层及控制区域的可视化模型
        3.3.1 煤层控制区域煤体可视化模型的实现方法
        3.3.2 煤层可视化模型的实现方法
    3.4 AutoCAD VBA的数据通信机制
        3.4.1 AutoCAD与其他应用程序的数据通信
        3.4.2 ActiveX Automation技术的通信框架
        3.4.3 AutoCAD与Excel的数据通信
    3.5 用户界面的创建
        3.5.1 窗体
        3.5.2 命令按钮
        3.5.3 标签与文本框
    3.6 本章小结
4 模型应用实例
    4.1 石门揭煤卸压抽排瓦斯钻孔布置的模型应用实例
        4.1.1 石门揭煤的地质条件概述
        4.1.2 石门揭煤钻孔布置的实践应用
    4.2 立井揭煤卸压抽排瓦斯钻孔布置的模型应用实例
        4.2.1 立井揭煤的地质条件概述
        4.2.2 立井揭煤钻孔布置的实践应用
    4.3 几种不同形式巷道揭煤的综合
    4.4 本章小结
5 主要结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 存在的问题及展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(9)极复杂条件下煤与瓦斯突出规律及综合治理技术(论文提纲范文)

摘要
Abstract
详细摘要
Detailed Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 煤与瓦斯突出机理研究现状
        1.2.2 煤与瓦斯突出预测技术研究现状
        1.2.3 煤与瓦斯突出防治技术研究现状
        1.2.4 煤巷掘进防突技术研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究技术路线
    1.5 论文结构
2 极复杂条件下煤与瓦斯突出影响因素分析
    2.1 矿井概况
        2.1.1 坦家冲矿概况
        2.1.2 里王庙矿概况
        2.1.3 龙家山矿概况
    2.2 煤与瓦斯突出的过程
    2.3 煤与瓦斯突出的总体条件
    2.4 红卫矿区特大型突出事故统计分析
        2.4.1 突出煤层位置
        2.4.2 突出煤层瓦斯含量
        2.4.3 突出煤层应力分布
        2.4.4 突出煤层性质
    2.5 煤与瓦斯突出的影响因素分析
        2.5.1 瓦斯压力在突出中的作用
        2.5.2 地应力在突出中的作用
        2.5.3 煤的物理力学特性在突出中的作用
    2.6 突出的能量条件分析
        2.6.1 瓦斯内能分析
        2.6.2 煤体弹性势能
    2.7 红卫矿区突出事故原因分析
    2.8 本章小结
3 极复杂条件下瓦斯赋存规律的研究
    3.1 矿井地质构造
    3.2 地质构造控制特征研究
        3.2.1 矿区地质构造演化及分布特征
        3.2.2 构造煤发育及分布特征
    3.3 地质构造对瓦斯赋存的影响规律
        3.3.1 断层构造对瓦斯赋存的影响
        3.3.2 褶皱构造对瓦斯赋存的影响
        3.3.3 顶底板岩性对瓦斯赋存的影响
        3.3.4 岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响
        3.3.5 上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响
        3.3.6 岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响
    3.4 煤层瓦斯分布预测
    3.5 煤层瓦斯压力梯度分布规律
    3.6 本章小结
4 极复杂条件下煤体应力与损伤规律模拟研究
    4.1 有限差分原理
    4.2 FLAC3D 软件简介
    4.3 里王庙矿-1152-1 号石门揭煤
        4.3.1 建立计算模型
        4.3.2 应力分布规律模拟
        4.3.3 煤体破坏范围分布规律模拟
    4.4 坦家冲 236-80 北石门揭煤
        4.4.1 建立物理模型
        4.4.2 应力分布规律模拟
        4.4.3 破坏范围分布模拟
    4.5 里王庙矿 316-250 南石门揭煤
        4.5.1 建立物理模型
        4.5.2 应力分布规律模拟
        4.5.3 破坏范围分布模拟
    4.6 煤层瓦斯压力梯度分析
    4.7 本章小结
5 极复杂条件下煤与瓦斯突出预测性指标优选
    5.1 钻孔瓦斯涌出初速度指标
    5.2 R 值指标
    5.3 地应力指标
    5.4 瓦斯压力指标
    5.5 煤质指标
    5.6 煤层突出预测综合指标 D、K
    5.7 钻屑指标
        5.7.1 钻屑量 S
        5.7.2 钻屑瓦斯解吸指标
    5.8 预测指标适应性研究
    5.9 本章小结
6 极复杂地质条件下煤与瓦斯突出综合治理方案
    6.1 坦家冲矿主要防突措施
        6.1.1 坦家冲矿 226 采区基本情况
        6.1.2 坦家冲矿区域防突措施
        6.1.3 坦家冲矿局部防突措施
        6.1.4 坦家冲矿采煤工作面防突措施
    6.2 里王庙矿主要防突措施
        6.2.1 里王庙矿 226 采区基本概况
        6.2.2 里王庙矿区域防突措施
        6.2.3 里王庙矿局部防突措施
        6.2.4 里王庙矿采煤工作面防突措施
    6.3 龙家山矿主要防突措施
        6.3.1 龙家山矿 316 采区概况
        6.3.2 龙家山矿区域防突措施
        6.3.3 龙家山矿局部防突措施
        6.3.4 龙家山矿采煤工作面防突措施
    6.4 本章小结
7 现场实施及效果分析
    7.1 超前钻孔
        7.1.1 超前钻孔防突作用机理
        7.1.2 大直径超前钻孔效果
        7.1.3 小直径超前钻孔效果
    7.2 深孔松动爆破
        7.2.1 深孔松动爆破防突机理
        7.2.2 深孔松动爆破防突效果
    7.3 水力割缝
        7.3.1 水力割缝防突机理
        7.3.2 水力割缝技术治理煤层瓦斯的效果
    7.4 高压脉冲射流卸压防突
    7.5 石门揭煤防止突出措施
        7.5.1 石门揭煤系列化防突措施
        7.5.2 石门揭煤防突措施与效果检验
    7.6 本章小结
8 结论
    8.1 结论
    8.2 主要创新点
    8.3 展望
参考文献
附录
致谢
作者简介
在学期间发表的学术论文
主要获奖

(10)松散厚煤层坚井“四步”揭煤法的实践(论文提纲范文)

1 “四步”法揭煤管控流程
2 工作面概况
3 “四步”法揭煤管控流程实施
    3.1 瓦斯参数测定及煤层层位控制
    3.2 防治突出措施及效果检验
        3.2.1 第1循环消突措施及效果检验
        1) 瓦斯排放钻孔施工。
        2) 防突措施效果检验。
        3.2.2 第2循环消突措施及效果检验
        1) 采取强化瓦斯抽采措施。
        2) 抽采措施效果检验。
    3.3 金属骨架联合注浆固化措施
4 揭煤及过煤段施工
5 结 论

四、采用顺煤层定向钻孔措施进行石门揭煤的实践(论文参考文献)

  • [1]定向长钻孔瓦斯抽采防突技术在石门揭煤作业中的应用[J]. 郭鑫. 煤炭科技, 2022(01)
  • [2]千米定向钻机在大宁煤矿瓦斯抽采中的应用[J]. 李路广,李向阳,魏路浩,原岗,谷要帅,楚志刚,别书满. 煤炭工程, 2021(10)
  • [3]煤系地层隧道开挖控制爆破技术研究[D]. 周圣国. 武汉理工大学, 2020(08)
  • [4]基于定向水力压裂增透的大断面瓦斯隧道快速揭煤技术[J]. 李栋,卢义玉,荣耀,周东平,郭臣业,张尚斌,张承客. 岩土力学, 2019(01)
  • [5]大湾煤矿瓦斯防治技术研究与实践[D]. 查兴林. 西安科技大学, 2016(04)
  • [6]高瓦斯低透煤层水力压裂石门揭煤技术与应用[D]. 贾方旭. 安徽理工大学, 2015(07)
  • [7]石门揭煤环形闭合底板巷区域防突技术研究[D]. 蔡文鹏. 安徽理工大学, 2014(02)
  • [8]石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔布置数学模型及可视化[D]. 刘宪正. 安徽理工大学, 2013(05)
  • [9]极复杂条件下煤与瓦斯突出规律及综合治理技术[D]. 覃道雄. 中国矿业大学(北京), 2013(03)
  • [10]松散厚煤层坚井“四步”揭煤法的实践[J]. 李守振. 煤矿安全, 2012(06)

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石门沿煤层定向钻探煤的实践
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