亚美大宁煤矿定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯合理预抽期研究

全日制硕士学位论文学生类别：学术型研究生申请人姓名:陈冬冬指导教师：王兆丰研究员专业名称：矿业工程（安全技术及工程）研究方向：瓦斯灾害预测与防治河南理工大学安全科学与工程学院二○一一年六月亚美大宁煤矿定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯合理预抽期研究亚美大宁煤矿定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯合理预抽期研究陈冬冬河南理工大学河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河南理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日中图分类号：TD722密级：公开UDC：622单位代码：10460亚美大宁煤矿定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯合理预抽期研究ResearchonReasonablePre-drainingTimeofDirectionalLevelLongDrillingPre-pumpingCoal-bedGasinYameiDaningCoalMine申请人姓名陈冬冬申请学位工学硕士学科专业矿业工程（安全技术及工程）研究方向瓦斯灾害预测与防治导师王兆丰职称研究员提交日期2010.6答辩日期2010.6河南理工大学致谢本论文是在我的导师王兆丰博导、研究员的悉心指导下完成的。从论文的选题、理论分析到论文的修改与定稿，都饱含着王老师的滴滴心血和谆谆教导。王老师渊博的知识、敏捷的思维、民主的学术思想和作风、严谨的治学态度和崇高的敬业精神，不仅使学生在专业知识上受益匪浅，更重要的是对我今后的做人和治学都产生了深远的影响，这些都是我一生的财富。另外，在研究生学习期间，王老师和霍老师在学习和生活上给予了无私的帮助和无尽的关怀，值此论文完成之际，谨向导师王老师和霍老师致以昀衷心的感谢!在论文的实验室模拟及现场资料收集过程中，得到了杨宏民、陈向军、许彦鹏、袁军伟、刘军、王林、武桂平、贾翠芝等老师大力帮助，他们不仅在工作和学习上给予了深入的指导与帮助，而且在生活上也倍加关爱，在此，对他们表示深深的感谢！感谢团队的师兄弟、师妹以及三年来朝夕相处的同学，他们在学习上和生活上都给予了极大的帮助，他们也是我此生一笔昀重要的财富！感谢文中引用到其学术论著及研究成果的学术前辈与同行们！感谢我的家人多年来对我的鼓励、理解、支持和无微不至的关怀，感谢曹春艳同学对我学业上的支持及生活中的照顾，这些为我顺利完成学业提供了良好的条件！感谢各位专家、教授在百忙之中评阅本文，对论文中的不足之处提出批评、建议；昀后感谢参加我论文答辩的各位评委。陈冬冬I摘要瓦斯灾害是影响我国煤矿安全生产的昀大威胁，瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施，瓦斯抽采较好地解决了瓦斯突出、瓦斯超限等问题，但存在着预抽时间不能合理确定的问题。为了解决这一问题，针对不同的布孔方式，确定合理预抽期对提高矿井瓦斯抽采效果、避免盲目抽采、实现矿井的高产高效有着重要意义。本文在现场取样的基础上，通过实验室模拟，初步确定了亚美大宁煤矿3号煤层消突临界瓦斯含量及消突临界瓦斯压力值，并基于3号煤层定向水平长钻孔的布孔参数、瓦斯抽采量与时间的关系，确定了定向水平长钻孔预抽瓦斯实际预抽率的计算方法，在此基础上，结合预抽期的影响因素，建立了亚美大宁煤矿定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯合理预抽期评价模型，确定了不同布孔方式下的定向水平长钻孔预抽回采面煤层瓦斯的合理预抽期，并探讨了回采面合理的布孔参数。在分析亚美大宁煤矿地质演化史和地质构造特征的基础上，介绍了亚美大宁煤矿区域综合防突措施，分析了采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯作为该矿区域消突措施区域的必要性及可行性。结合亚美大宁煤矿定向水平长钻孔的布孔参数、不同预抽时间下的瓦斯抽采量分不同深度组别（200m组、400m组、600m组）预抽钻孔对定向水平长钻孔预抽煤层瓦斯的抽放效果进行了考察，得出了不同深度组别的瓦斯抽采量与时间的关系、瓦斯预抽率随时间的变化规律，通过分析不同长度定向水平长钻孔的抽采效果，确定了定向水平长钻孔的合理钻孔长度。关键字：定向水平长钻孔合理预抽期消突措施瓦斯抽采布孔方式IIIAbstractGasdisastersisthebiggestthreattosafeproductionincoalmineofourcountryandgasdrainageisthefundamentalmeasuresagainstgasdisastersandaccidents.Thegasdrainagehascontrolledthegasoutburstandthegasoverrun,butthereisnotreasonablecertaintopre-drainingtime，Inordertosolvethisproblem,accordingtothedifferentdrillholepattern,confirmingreasonablepre-drainingtimehasimportantsignificancetoimprovegasdrainageeffect,avoidblinddrainage,realizethehighyieldandefficiency.Onthebasisoftakingsamples,thispaperhasconfirmedthemarginalvalueofeliminatingoutburstaboutusingtheindextopredictgasoutburstinNO.3seamofYameiDaningcoalminethroughlaboratorysimulation,andbasedondrillholeparameters,therelationshipbetweenquantityofdrainageandtime,themethodofcalculatingpracticalpre-drainingrateofDirectionalLevelLongDrillinghasbeendetermined,onthisbasis,combiningwiththeinfluencefactorsofpre-drainingrate,theevaluationmodelofreasonablepre-drainingtimehasbeenbuildedandthereasonablepre-drainingtimeofDirectionalLevelLongDrillingincoalfacehasbeencalculated,intheend,thepaperprobesintothereasonabledrillholeparametersincoalface.Onthebasisofanalysisinggeologicalevolutionandgeologicalstructurecharacteristics,thepaperintroducestheregionalintegratedmeasurestoagainstoutburst,andanalyzesthefeasibilitywhichchoicesthebeddingpre-drainingasregionalmeasuresintheDaningcoalmine.Combinedwithdifferentdrillholeparameterandquantityofdrainageindifferenttime,thispaperinvestigatesthedrainageeffectofDirectionalLevelLongDrillingunderpointsdifferentdeepnessgroupsandobtainstherelationshipbetweenpre-drainingrateandtime,.throughtheanalysisingtheeffectofdifferentlengthofDirectiveHorizontalLong,confirmsthereasonablelengthofthedrillhole.Keywords:DirectionalLevelLongDrilling;Reasonablepre-draining;Eliminatingoutburstmeasure;Gasdrainage;DrillholeparametersV目录摘要...............................................................................................................................I目录.............................................................................................................................V1引言...............................................................................................................................11.1研究目的及意义........................................................................................................11.2国内外研究现状........................................................................................................31.2.1瓦斯抽放现状.............................................................................................................................31.2.2瓦斯抽放合理预抽期研究现状.................................................................................................41.3主要研究内容............................................................................................................71.4创新点........................................................................................................................72亚美大宁煤矿区域综合防突措施...............................................................................92.1矿井概况................