一、浅析寺河矿瓦斯抽放思路(论文文献综述)
黄璞[1](2020)在《寺河矿常店风井瓦斯加压利用系统的设计研究》文中提出煤炭资源是全球储量最多、分布最广且最廉价的常规能源之一,受经济快速发展的影响,我国对煤炭资源的需求量依然较为旺盛。然而,作为世界重要的煤炭生产大国,我国现有煤矿中高突出矿井占比较高,煤矿开采中产生大量的瓦斯,不仅给煤矿生产带来重大的安全隐患,而且排放到大气中的煤层气更是造成严重的大气污染问题。因此,为更好地提升国内煤矿抽采利用率,有效治理煤矿瓦斯资源,减少生命与自然环境侵害事件,国务院、相关部委和地方政府相继出台了关于矿井瓦斯气的抽采与利用的相关政策,对煤矿的建设生产和矿井瓦斯气排放与利用的做出了相关的规定。经过多年努力来看,现阶段国内低浓度瓦斯的抽采与利用仍然以粗放式为主,资源过度浪费情况始终缺乏有效治理办法,甲烷燃烧产生的温室效应对“碳减排”工作带来巨大的挑战,如何更好地抽采与利用瓦斯资源,切实落实节能减排工作要求,是当前我国诸多煤矿开采与运营企业必须要面对的核心问题。本文的研究从理论角度构建适合于常店风井瓦斯处理与利用的配套工艺,从热值调节系统、加压后脱水工艺以及空气鼓风机等,力图设计出更具安全性、稳定性、效率性和节能环保特征的瓦斯气源利用系统,一定程度上补充现阶段研究的不足,以及丰富煤矿瓦斯开发利用的方法与模式。同时,结合常店风井设计情况和设计经验,提出采用瓦斯抽采计算、储气柜选择、瓦斯加压输送等,在出站前对瓦斯加压进行处理相关配套生产工艺,从变配电、计算机系统设计、给排水工程设计、热力暖通设计,结构等基础设计,并从消防节能以及环保等保障环节入手,提出有利于加压利用系统实施的具体设计方案,分析项目工程实施的可行性,为当地煤矿瓦斯气用户的发展提供重要的气源保证,减少甲烷排放,改善环境,促进当地社会环境的改善。
李莹莹[2](2020)在《基于μCT可视化的受载煤体裂隙动态演化规律研究》文中提出探索采动应力作用下,随应力变化煤体内部裂隙网络发育的空间分布特征及演化规律,为煤与煤层气的双能源开采、安全生产和煤体动态灾害预测提供理论支持,具有十分重要的意义。煤岩损伤破坏特征的研究已取得重要进展,但对煤中裂隙精细化表征,煤体在三轴压缩作用下裂隙的实时动态演化的可视化特征、定量分析以及演化规律和机理还有待进一步探索。本文使用配备了加载装置的高精度X射线工业CT扫描系统,对取自焦作赵固二矿和沁水盆地寺河矿3号煤层的无烟煤原煤煤样进行了单轴、不同围压下三轴压缩室内试验及加载过程的分阶段实时CT扫描。采用图像处理技术、三维重建技术、分形几何和数理统计方法,提取分析了煤体压裂过程中裂隙各表征参数的动态演化过程;同时,使用离散元颗粒流PFC2D数值模拟软件建立真实煤体裂隙结构模型,模拟了受载作用下煤体颗粒运动、裂隙发育的全过程。结合岩石力学、细观损伤理论等,从受载裂隙形态特征、发育过程、起裂位置、优势裂隙扩展角度以及原生裂隙与围压的影响因素等方面探讨了受载过程煤岩裂隙演化规律和机理。主要研究成果如下:(1)利用图像处理和三维重构技术,实现了煤体内部裂隙空间形态和数字特征参数提取,对煤体裂隙进行精细表征。实现了三轴加载过程煤体裂隙损伤动态演化的提取和分析,确定了正确的操作流程和合理的加载及扫描参数,有助于后续开展煤样在受载条件下相关的μCT扫描试验。(2)确定了灰度值、灰度均方差、裂隙体积(面积)、CT裂隙率及裂隙分形维数为有效精细表征裂隙的物理性质和损伤演化程度的定量表征参数。使用MATLAB程序实现了平面裂隙条数、长度和角度的提取和统计;提出了基于灰度图的煤体分形维数计算法,较基于二值图像的分形计算能涵盖小于扫描分辨率的煤体灰度信息,并避免图像二值化阈值选择带来的误差。(3)针对赵固二矿和寺河矿煤样,展示和描述了单、三轴压缩试验中煤体力学性能、破坏模式和裂隙演化过程的规律及特征。得出了煤样三轴压缩破坏过程经历的四个阶段及各阶段应力水平;煤样的非均质性表征,受载煤体破坏过程中,在相同应力水平扫描阶段,煤岩的不同层面的裂隙率变化和裂隙扩展特性不同,表明了煤体在荷载作用下的损伤演化呈现局部化和非均匀特征;单轴试验中,在宏观表面表现为劈裂裂纹,而在煤体中心部位相互聚合成剪切带,判断裂纹先从边缘开始生成和发展,而后随着压力增大,内部裂纹集聚贯通,仅观察宏观表面裂纹不足以完全描述煤体破裂形态。(4)含裂隙煤体大大减低了受载情况下煤体抗压强度和峰值应变,研究了两煤样由于裂隙发育不同破坏时表现出不同的强度特征和脆、延性特征,并得出煤岩体在载荷作用下的最终宏观断裂破坏与其内部原生裂隙的分布、相互作用及扩展聚集密切相关;原始裂隙可影响煤体新生裂隙的形态,但煤体破坏主要由新生裂隙发育造成;原始裂隙含量是影响煤样强度和破坏模式的重要因素等结论,揭示了原生裂隙对受载煤体破坏的影响。(5)围压越大,抗压强度和峰值应变越大,而致密煤体弹性模量趋于固定值不受影响,原生裂隙发育的煤体的弹性模量一定范围内随围压增大而增大;同时得出围压对煤体破坏中裂隙的形态和空间分布特征也有影响,围压小,裂隙形状相对更简单、裂隙更宽,而一定围压范围下围压越大,裂隙细短而且数量众多、更曲折,揭示了围压对煤体抗压强度和裂隙空间发育形态的影响。绘制表示平面优势裂隙扩展角度的裂隙玫瑰花图,探讨了平面内原始裂隙与裂隙破裂过程裂隙走向变化,研究了不同围压下原始裂隙分布方向与破裂裂隙方向之间的关系。(6)利用离散元PFC2D数值模拟软件实现了含裂隙煤样真实结构模型的建立,并进行三轴压缩模拟试验,结果与实际三轴压缩试验的应力-应变关系和破坏模式吻合较好。另通过对颗粒位移、颗粒速度矢量、试样裂纹演化过程以及裂纹数量等的监测,进一步观察试件在三轴压缩过程中裂隙动态扩展和受力变化的连续过程,研究了原生裂隙对新生裂隙萌生、发育的影响,明晰了含原生裂隙煤体与致密煤体裂隙不同的起裂位置,裂隙演化过程应力重分布的过程以及局部化、区域化特征。
宋斌[3](2020)在《大采高工作面顺序开采瓦斯渗流规律与高位钻孔层位确定方法》文中研究指明高位钻孔瓦斯抽采技术是预防治理瓦斯灾害的有效途径之一,安全有效的高位钻孔抽采系统可以达到良好的抽采效果。本文以晋煤集团寺河煤矿高瓦斯大采高工作面顺序开采中瓦斯高位钻孔层位精准确定为工程背景,分析了临空开采对瓦斯运移规律的影响,研究了大采高工作面不同临空条件下围岩渗透率与应力应变之间的关系,提出了寺河矿顺序开采高位钻孔层位精准确定方法。本文主要研究成果如下:(1)分析了不同临近空区尺寸采动过程中高位瓦斯抽采区域的采动应力变化特征,设计了不同临空开采条件采动应力路径的煤岩样加卸载三轴渗流实验方案。分析测试了煤样与泥岩样全应力应变、轴压不等幅循环加卸载应力路径下和轴压不等幅循环加卸载应力路径下不同损伤煤岩样的瓦斯渗流特征。结果表明受载裂隙煤岩的渗透率均呈现随着应力的增加逐渐降低,并且第二次加卸载渗透率的变化幅度相对较小,渗透率的损失量也在逐渐减小。(2)建立了不同损伤程度煤岩样不同次循环加卸载的应力-渗透率模型,并借助实验室三轴渗流实验,拟合获得不同损伤煤岩样在开采过程中应力-渗透率耦合模型,分析裂隙煤岩体不同次加卸载过程中的应力敏感性,并将上述不同损伤煤样的渗流-应力耦合模型写入COMSOL,再结合计算单元的损伤变量对渗流模块进行二次开发,采用多场耦合模型分析不同影响因素对瓦斯抽采量比值、钻孔周边瓦斯压力分布特征以及渗透率演变规律,研究表明裂隙渗透率、瓦斯压力钻孔尺寸对抽采钻孔的累计产气量影响较大,基质渗透率对抽采钻孔的累计产气量影响较小。(3)以寺河矿东五盘区为地质原型,模拟分析了不同临近空区尺寸下采空区覆岩的应力演变与覆岩渗透率演化特征。采用Fluent数值模拟软件对比分析不同临空开采各工作面高位钻孔不同终孔层位下瓦斯抽放效果,确定不同临空开采条件下高位钻孔最佳布置层位。研究表明全实体煤开采下高位钻孔最佳布置层位为3540 m,单侧单临空开采下高位钻孔最佳布置层位为4045 m,单侧双临空开采下高位钻孔最佳布置层位为4045 m。(4)以纯瓦斯流量以及瓦斯浓度作为评定指标,分析了不同开采工况下高位钻孔抽采过程中纯瓦斯流量以及瓦斯浓度随钻孔层位、抽采负压的变化特征,研究了工作面回采过程中瓦斯涌出、高位钻孔瓦斯抽采规律及综合治理效果,最终确定寺河矿高位钻孔精准抽采参数,提出了高位瓦斯钻孔层位的具体确定方法,在寺河矿东五盘区5010工作面进行实测验证。该论文有图114幅,表34个,参考文献136篇。
石智军,姚克,姚宁平,李泉新,田宏亮,田东庄,王清峰,殷新胜,刘飞[4](2020)在《我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望》文中认为煤矿井下坑道钻探在保障煤矿安全高效开采、增加清洁能源供给、实现绿色发展等方面发挥着不可替代的作用。改革开放以来,我国煤矿井下坑道钻探技术与装备实现了"由无到有"向"由弱到强"的历史性跨越,依靠坑道钻探技术与装备科技创新,支撑煤矿地质保障能力持续增强。首先从矿井灾害防治、隐蔽致灾地质因素探查、煤层气资源开发和其他工程应用等方面,全面阐述了安全高效绿色开采对煤矿井下坑道钻探的需求,并结合煤矿井下坑道钻探领域专着、专利、论文、标准规范、获奖情况,系统回顾和总结了40年来我国煤矿井下坑道钻探技术与装备的发展历程和代表性成果。在坑道钻探技术与装备方面,提出和发展了煤矿井下坑道回转钻进技术、稳定组合钻具定向钻进技术和随钻测量定向钻进技术,实现了煤矿井下钻孔施工由"无控钻进"到"受控钻进"再到"精确定向钻进"的跨越;研制了坑道钻机、泥浆泵(车)、钻杆、钻头、螺杆钻具、随钻测量系统、冲洗液循环净化系统等装备,促进了煤矿井下坑道钻探装备国产化进程及其升级换代,形成了适应于我国煤层赋存地质条件和开采条件、同时具备自主知识产权的坑道钻探技术与装备体系,尤其是大功率定向钻进和自动化、智能化钻进技术与装备研发,使我国煤矿井下坑道钻探技术装备水平跃升到新的台阶,推动了煤矿地质保障技术的进步,支撑了我国煤炭科学产能的释放和煤层气高效开发。面对新一轮能源科技革命,针对新形势下煤矿安全发展新要求,以信息化、智能化为特征的精准快速坑道钻探技术与装备的发展已迫在眉睫,在此基础上,提出了煤矿井下坑道钻探技术与装备发展方向及建议。
王江峰[5](2019)在《大采高综采工作面超长孔注浆机理及工业应用》文中研究指明本论文依托于赵庄矿1307工作面的工程背景,拟解决其大采高综采工作面煤壁片帮严重的问题,进而开展了大采高综采工作面超长孔注浆试验。论文从大采高工作面的片帮机理出发,探讨了片帮防治技术,开展了深孔注浆加固数值模拟分析,研究了深孔注浆机理,研发了深孔注浆材料及深孔注浆堵漏材料,形成了深孔注浆“分次成孔”注浆技术方案,探讨了超长孔注浆的相关设备、注浆参数、组织管理等。研究成果在1307工作面成功实施,并取得了较好的技术效果、经济效益、以及社会效益。同时研究成果推广到赵庄矿1307工作面、寺河矿1306工作面、长平矿4312工作面,取得了理想效果。本文的主要研究结论如下:(1)赵庄矿1307工作面属于典型的大采高综采工作面,煤层赋存稳定但结构复杂,煤层及顶底板力学性能相对不稳定,基于压杆稳定理论建立了工作面煤壁的压杆稳定模型,并探讨了片帮机理,分析了大采高工作面煤壁片帮的影响因素并提出了煤岩体的注浆加固技术,根据劈裂注浆的理论力学模型,对劈裂注浆效应下的破坏机理进行了分析。(2)数值模拟分析表明超前支承压力的剧烈影响范围为工作面前方20m,工作面前方30~40 m的范围为应力缓慢降低区,该区域最适合进行注浆作业,取得的注浆效果将较好。数值模拟结果同时确定顶板煤层全注浆会使煤壁深部峰值应力较无注浆提升接近一倍,自承自稳能力大大提升,还能够有效控制煤壁水平变形和水平离层应变,形成围岩整体结构。数值计算表明停产或回采速度过慢直接导致煤壁大面积片帮,并随着时间的推移而恶化,加快推进速度,可以减弱工作面矿压的显现,且注浆后提升工作面推进速度,煤壁内部支承压力峰值有较小的增长,但属于可控范围内,从而为加快工作面推进速度提供了保障。(3)研发了深孔无机单液注浆材料,最终配比为超细52.5硅酸盐水泥100%,复合缓凝剂2%,复合早强剂2%,水灰比为0.6:1,30~40 min以内流动性较好,2~3h完全失去流动性,约10 h完全固化,浆液渗透半径达5~8m。1d抗压强度19 MPa,3 d抗压强度28 MPa,7 d抗压强度32 MPa。配制研发了深孔注浆堵漏材料,使用水灰比1:1,失去流动性时间10~15 min,硬化时间40~50 min,2 h强度8.5 MPa,最终强度12.9 MPa,适合于浅层(30~40m)封闭和漏浆时紧急处理。(4)确立了“煤帮为主、兼顾顶板”的思想,将注浆钻孔布置在工作面前方煤体中,并设置一定的仰角,以保证煤体注浆加固的同时兼顾顶板。13071和13072巷中向工作面各布置两排钻孔钻孔深度约115 m,钻孔孔径75 mm,钻孔间距10 m,三花眼布置,下排钻孔仰角1°,上排钻孔仰角2°。13071巷下排钻孔开孔位置距巷道底板2.5 m,上排钻孔开孔位置距巷道底板5.5 m;13072巷下排钻孔开孔位置距巷道底板1.0m,上排钻孔开孔位置距巷道底板3.0m。设计了“分次成孔”技术方案,研究了钻孔封孔方式及技术,改造了封孔用注浆泵,结构紧凑,系统简化。(5)实现了采用普通钻机完成115 m深孔的钻进工作,提出了“两次成孔、两次注浆”的施工方式。13071巷和13072巷两条巷道在深孔注浆后的工作面煤壁片帮情况减少,顶板的完整性较好,明显好于未注浆区域,冒顶率降低了 86%,化学浆用量相比于高冒区减少了 4318桶,工作面推进速度相较于高冒区之前的3.1刀/天提高至4.9刀/天。注浆后的钻孔窥视结果也表明注浆后钻孔成孔较好,钻孔壁完整,煤岩体整体稳定性大大提高。(6)现场工业性试验取得了较为显着的经济和社会效益,通过对试验段的注浆材料成本进行对比分析发现采用所研发的联邦注浆材料至少能节省注浆材料成本221.6万元。且该材料为无机材料,无毒无腐蚀,是环境友好型的材料,无安全隐患。大采高工作面超前深孔注浆技术在赵庄矿1307工作面取得了较好的应用效果,形成了较为完善的深孔注浆加固体系,且在赵庄矿5311工作面超前深孔注浆工程、寺河矿1306大采高工作面深孔注浆工程、长平矿4312工作面隐蔽构造探测及深孔注浆工程中进行了推广应用,且取得了较为显着的工程应用效果。
周龙刚[6](2014)在《煤层气井水力压裂对煤炭生产的影响 ——以晋城寺河矿为例》文中研究说明本文以晋城矿区寺河矿煤层气压裂直井为研究对象,综合压裂地面监测、井下观测、物理模拟及数值模拟,分析了煤层气直井水力压裂裂缝形态及裂缝延展的内在、外在影响因素;根据煤层及其顶底板的不同压裂破坏程度划定了水力压裂影响分区,建立了单井及井网水力压裂影响模型;针对不同影响区,提出了煤炭安全生产建议。研究发现:煤层气井水力压裂裂缝整体呈垂直缝或水平缝,近井筒处可形成多裂缝、“T”型和“工”型缝。研究区以垂直缝为主,对称不等长发育,方向以北东为主,北西次之;裂缝宽度最大23cm,垂向上储层内最宽,横向上由井筒向远处变窄;裂缝形态受煤岩力学性质、地应力状态、构造、煤体结构、顶底板性质等内在因素和压裂施工设计等外在因素影响。其中,地应力状态控制裂缝的整体形态,在不考虑构造应力的情况下,预测垂直缝与水平缝的转换深度约171m;煤岩力学性质及煤体结构影响裂缝长、宽、高等尺寸;顶底板性质影响裂缝垂向上的扩展并控制“T”型及“工”型等复杂缝的形成。外在因素主要是压裂施工的材料及参数,包括压裂液粘度、排量及射孔等对裂缝扩展的影响。在分析压裂对煤岩、围岩破坏特征基础上,提出了裂缝在煤岩界面扩展的四种基本形式;根据压裂裂缝条数、压裂液滤失影响程度、受裂缝延展的应力影响程度,建立了27种煤岩破坏类型,实际仅存在9种破坏类型,分别对应压裂影响范围内的—强烈影响区、一般影响区、弱影响区和无影响区四类区域;依据各压裂影响区的范围及特征,建立了煤层气单井及井网压裂影响区模型;针对不同影响区,分析了水力压裂对煤炭生产可能造成的不利影响,提出了煤矿安全生产模式。
邓立军[7](2014)在《矿井通风阻力系数反演研究》文中提出矿井通风网络解算的理论和算法研究早在70年代就已经成熟,但时至今日通风网络解算仍然没有在矿井生产实际应用中得到广泛的应用.通风网络解算应用的3大瓶颈问题之一的通风阻力系数“测不准,总在变”的问题,时至今日该问题尚未解决,阻碍了通风网络解算在实际中的应用.巷道风阻可通过经验公式计算和通风阻力测试获取.风阻经验公式通常只是一些特殊情况的近似归纳,一些常量参数取值更多的依赖人为经验,存在较大的主观性误差;而现场测试工作量非常大且费时、费力.无论是经验公式还是现场测试,得到的风阻数据都存在误差,使得仿真计算的结果与实际的通风系统不匹配.如何通过少量代表性巷道风量、节点压力等有限的实测数据,反演矿井通风系统阻力系数,这是一项值得研究的课题.目前国内外关于通风阻力系数反演研究较少,基于国家自然基金资助项目(60772159)《基于仿真技术的矿井通风系统智能诊断系统研究》,开展本文研究工作.从流体网络三大基本定律出发,建立通风阻力系数反演的矩阵方程组形式.无论是多测点一次观测还是少测点多次观测条件下,利用有限的巷道风量和节点压力观测数据来反演通风系统中的各条巷道风阻,由于方程数小于未知变量个数,反演问题始终存在多解的情况,通风阻力系数反演问题是不适定的.基于最小二乘原理建立了通风阻力系数反演的数学模型,以实测压力与与计算压力的偏差以及实测风量与计算风量的偏差为目标函数,综合考虑了压力、风量以及通风阻力系数范围约束,通过该模型的建立将通风阻力系数反演问题转化非线性优化问题.采用遗传算法和粒子群算法来求解基于最小二乘原理的通风阻力系数反演的优化问题.针对通风阻力系数反演问题,对遗传算法和粒子群算进行了改进,增强算法的全局搜索和局部搜索能力.上述研究基础上,可以依据观测点相对灵敏度选择合适的观测数据进行通风阻力系数反演.结合通风系统灵敏度理论和聚类分析理论,提出了一种基于反映通风系统阻力系数变化的巷道风量测点和节点压力测点布置方法,对通风系统中可以观测的巷道、节点进行分类,寻找少量代表性强的分支风量测点和节点压力测量,最大可能的反映通风系统的实际运行状态,减少测试工作量.最后通过实例描述了基于粒子群算法的寺河矿二号井通风阻力系数反演过程,验证了反演方法的可行性,为进一步的研究通风阻力系数反演问题以及实际工程应用奠定了基础,具有重要的指导意义.
任海强[8](2012)在《寺河矿高瓦斯条件下大采高开采技术应用》文中进行了进一步梳理寺河矿作为原国家计委批准的九·五期间国家重点建设矿井,是国内唯一一座高瓦斯条件下开采的千万吨级大型现代化矿井。矿井在瓦斯治理、大采高采煤工艺、综采技术装备、技术创新、安全管理等方面进行了大量探索、实践,在高瓦斯等复杂地质条件下,走出了一条高产高效之路。
薛军正[9](2011)在《寺河矿大采高综采开采技术优化创新》文中研究说明阐述了寺河矿投产以来大采高综采面液压支架升级变革的3个阶段,以此为主线对大采高综采面的各个系统环节不断优化创新做了详细说明,在高瓦斯煤层条件下,形成寺河矿特有的跨越式发展道路。
成小勇[10](2010)在《寺河矿井下抽放泵站超大断面硐室施工技术》文中研究表明本文分析了寺河矿井下抽放泵站超大断面硐室施工工艺,在支护技术方面采取的新思路,并取得了明显的效果,对今后类似的超大断面硐室施工有较大的参考意义。
二、浅析寺河矿瓦斯抽放思路(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、浅析寺河矿瓦斯抽放思路(论文提纲范文)
(1)寺河矿常店风井瓦斯加压利用系统的设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 煤矿瓦斯安全隐患较高 |
1.1.2 地方发展实际需求迫切 |
1.2 研究意义 |
1.2.1 理论意义 |
1.2.2 现实意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.3.3 文献评述 |
1.4 研究内容 |
第2章 寺河矿常店风井瓦斯基本情况阐述 |
2.1 项目概述 |
2.1.1 煤矿瓦斯概念 |
2.1.2 寺河矿概况 |
2.1.3 常店风井详情 |
2.2 矿井瓦斯赋存及风量状况分析 |
2.2.1 煤层赋予状况分析 |
2.2.2 实际风量状况分析 |
2.3 矿井瓦斯储量及可抽量计算 |
2.3.1 矿井瓦斯储量 |
2.3.2 瓦斯可抽量计算 |
2.4 矿井瓦斯涌出量预测与计算 |
2.4.1 回采工作面瓦斯涌出量计算 |
2.4.2 掘进工作面瓦斯涌出量计算 |
2.4.3 生产采区瓦斯涌出量计算 |
2.4.4 接替盘区瓦斯涌出量合计 |
2.4.5 矿井瓦斯加压抽采量计算 |
2.4.6 小结 |
第3章 寺河矿常店风井瓦斯加压基础系统构建 |
3.1 变电站系统设计 |
3.1.1 设计依据与范围 |
3.1.2 供电系统及设备选型 |
3.1.3 供电负荷计算 |
3.1.4 电气控制与继电保护 |
3.1.5 防爆与照明 |
3.1.6 防雷及接地 |
3.2 计算机系统设计 |
3.2.1 设计依据与范围 |
3.2.2 仪表监测和自控系统的设置 |
3.2.3 事故报警、安全连锁和控制系统 |
3.2.4 站控系统 |
3.2.5 工业电视监控摄像系统 |
3.3 给排水工程设计 |
3.3.1 水源与依据 |
3.3.2 用水量分析 |
3.3.3 给水及雨水系统设计 |
3.4 热力与暖通系统设计 |
3.4.1 设计范围 |
3.4.2 制冷系统设计 |
3.4.3 供暖系统设计 |
第4章 寺河矿常店风井瓦斯加压保障系统设计 |
4.1 瓦斯利用系统方案设计 |
4.1.1 瓦斯利用途径 |
4.1.2 瓦斯输送浓度要求 |
4.1.3 瓦斯利用输配系统布置 |
4.1.4 储配站 |
4.1.5 加压机选型 |
4.2 消防设计 |
4.2.1 爆炸和火灾危险性分析 |
4.2.2 建筑设计 |
4.2.3 消防给水设计 |
4.2.4 工艺安全与控制设计 |
4.3 节能设计 |
4.3.1 能耗分析 |
4.3.2 节能措施 |
4.3.3 建筑节能 |
4.4 环保设计 |
4.4.1 建设期污染因素分析 |
4.4.2 运行期污染因素分析 |
4.4.3 主要治理措施 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(2)基于μCT可视化的受载煤体裂隙动态演化规律研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤岩损伤力学和破坏机理研究 |
1.2.2 煤体内孔裂隙结构表征研究 |
1.2.3 CT扫描在煤岩孔裂隙应用研究 |
1.2.4 煤岩破裂数值模拟研究 |
1.3 存在问题与不足 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究路线 |
2 煤样选取及基础分析 |
2.1 样品采集及制备 |
2.2 煤样物理力学参数 |
2.2.1 煤样物理参数 |
2.2.2 力学性能参数 |
2.3 小结 |
3 煤样CT扫描及裂隙精细表征方法 |
3.1 CT系统及参数设定 |
3.1.1 工业CT扫描原理及设备 |
3.1.2 CT扫描过程及参数设定 |
3.1.3 CT扫描图像三维重构 |
3.2 煤体内部细观裂隙定性表征方法 |
3.2.1 煤体非均质性 |
3.2.2 图像预处理 |
3.2.3 裂隙提取与形态分析 |
3.3 煤体内部细观裂隙定量表征方法 |
3.3.1 灰度值分析 |
3.3.2 裂隙长度与角度分析 |
3.3.3 裂隙体积与裂隙率分析 |
3.3.4 裂隙分形维数分析 |
3.4 未加载煤样扫描结果分析 |
3.5 小结 |
4 单轴压缩下煤样力学性质与裂隙动态演化特征 |
4.1 加载系统及实验方案 |
4.1.1 加载实验装置 |
4.1.2 单轴试验方案 |
4.2 煤样力学性质分析与破坏模式 |
4.2.1 应力-应变曲线 |
4.2.2 力学参数分析 |
4.2.3 破坏模式分析 |
4.3 二维裂隙演化特征分析与表征 |
4.3.1 二维裂隙演化定性分析 |
4.3.2 二维裂隙演化定量分析 |
4.4 三维裂隙演化特征分析与表征 |
4.4.1 三维裂隙演化定性分析 |
4.4.2 三维裂隙演化定量分析 |
4.5 小结 |
5 三轴压缩下煤样力学性质与裂隙动态演化特征 |
5.1 试验系统及三轴实验方案 |
5.2 煤样力学性质分析与破坏模式 |
5.2.1 应力-应变曲线 |
5.2.2 力学参数分析 |
5.2.3 破坏模式分析 |
5.3 二维裂隙演化特征分析与表征 |
5.3.1 二维裂隙演化定性分析 |
5.3.2 二维裂隙演化定量分析 |
5.4 三维裂隙演化特征分析与表征 |
5.4.1 三维裂隙演化定性分析 |
5.4.2 三维裂隙演化定量分析 |
5.5 小结 |
6 煤体三轴压缩下裂隙演化颗粒流数值模拟 |
6.1 PFC~(2D)简介 |
6.2 真实试验宏观力学参数获取 |
6.3 数值模型建立及参数标定 |
6.3.1 煤样模型建立 |
6.3.2 细观参数标定 |
6.4 数值模拟加载力学结果分析 |
6.5 数值模拟微裂隙破裂演化分析 |
6.5.1 裂隙演化过程分析 |
6.5.2 颗粒位移分析 |
6.5.3 颗粒速度矢量分析 |
6.5.4 裂隙数量分析 |
6.6 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)大采高工作面顺序开采瓦斯渗流规律与高位钻孔层位确定方法(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究目标与内容 |
1.4 主要创新点 |
2 不同临空开采条件采动应力分布与煤岩应力路径 |
2.1 研究区工程地质条件以及瓦斯赋存特征 |
2.2 不同临空开采条件下采动应力分布规律研究 |
2.3 基于采动应力路径的煤岩渗流实验加载方案设计 |
2.4 本章小结 |
3 不等幅循环加卸载煤岩渗流特性实验研究 |
3.1 渗流测试系统结构与实验原理 |
3.2 研究区域煤岩样制备 |
3.3 全应力应变过程煤岩瓦斯渗流特征研究 |
3.4 轴压围压不等幅循环同时加卸载路径下煤岩渗流特征 |
3.5 轴压不等幅循环加卸载煤岩瓦斯渗流特征研究 |
3.6 本章小结 |
4 高位钻孔抽采瓦斯渗流运移规律 |
4.1 不同损伤煤岩应力-渗流模型构建 |
4.2 不同损伤煤岩样应力敏感性分析 |
4.3 不同损伤渗流-应力模型验证及流固耦合特性研究 |
4.4 瓦斯抽采效果影响因素及其影响规律 |
4.5 本章小结 |
5 大采高工作面顺序接替高位钻孔层位确定 |
5.1 不同临空条件下覆岩应力与裂隙发育特征 |
5.2 不同临空条件下覆岩损伤变形及渗透性分析 |
5.3 高位瓦斯抽采方案制定与效果模拟分析 |
5.4 本章小结 |
6 寺河矿高位钻孔现场试验 |
6.1 不同临空状态高位钻孔瓦斯抽采数据分析 |
6.2 5310工作面高位钻孔工程应用 |
6.3 瓦斯抽采数据综合分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望(论文提纲范文)
0 引言 |
1 煤炭安全高效绿色开采对坑道钻探需求 |
1.1 矿井灾害防治对坑道钻探需求 |
1.2 隐蔽致灾地质因素探查对坑道钻探的需求 |
1.3 煤层气资源开发对坑道钻探的需求 |
1.4 其他工程应用对坑道钻探的需求 |
2 坑道钻探研究进展 |
2.1 专着 |
2.2 发明专利 |
2.3 期刊论文 |
2.3.1 论文发表期刊情况 |
2.3.2 论文发表机构情况 |
2.3.3 论文被引情况 |
2.4 学位论文 |
2.5 获奖情况 |
2.6 国家/行业标准 |
3 坑道钻探技术发展历程 |
3.1 回转钻进技术研究进展 |
3.2 稳定组合钻具定向钻进研究进展 |
3.3 随钻测量定向钻进技术研究进展 |
3.3.1 引进消化阶段 |
3.3.2 自主研发阶段 |
3.3.3 创新发展阶段 |
3.4 碎软煤层钻进技术发展进展 |
3.4.1 螺旋钻进技术 |
3.4.2 中风压空气钻进技术 |
3.4.3 空气套管钻进技术 |
3.4.4 梳状钻孔定向钻进技术 |
3.4.5 空气螺杆钻具定向钻进技术 |
3.4.6 筛管完孔工艺技术 |
3.5 坑道取心钻进技术研究进展 |
3.5.1 绳索取心钻进技术 |
3.5.2 水力反循环取心钻进技术 |
3.5.3 长距离密闭取心定向钻进技术 |
4 坑道钻探装备发展历程 |
4.1 坑道钻机发展现状 |
4.1.1 分体式钻机 |
4.1.2 履带式钻机 |
4.1.3 胶轮式定向钻机 |
4.1.4 自动化、智能化钻机 |
4.2 煤矿井下泥浆泵(车)发展现状 |
4.3 煤矿井下坑道钻杆发展现状 |
4.3.1 高强度外平钻杆 |
4.3.2 螺旋钻杆 |
4.3.3 三棱钻杆 |
4.3.4 有线随钻测量钻杆 |
4.3.5 无磁钻杆 |
4.3.6 打捞钻杆 |
4.4 煤矿井下坑道钻头发展现状 |
4.4.1 硬质合金钻头 |
4.4.2 金刚石钻头 |
4.4.3 PDC钻头 |
4.5 煤矿井下坑道螺杆钻具发展现状 |
4.6 钻孔轨迹测量系统发展现状 |
4.6.1 存储式测量系统 |
4.6.2 随钻测量系统 |
4.7 冲洗液循环净化系统发展现状 |
5 坑道钻探实验室平台建设 |
5.1 钻探工艺实验室 |
5.1.1 液动冲击回转钻进实验室 |
5.1.2 微机控制托拉姆钻机的工艺实验台 |
5.2 钻机实验平台 |
5.2.1 液压元件实验台 |
5.2.2 钻机综合检测检验实验台 |
5.3 钻具实验室 |
5.3.1 钻杆实验台 |
5.3.2 小直径螺杆钻具性能测试台 |
5.3.3 钻头微钻实验台 |
5.4 钻孔测量仪器实验室 |
6 坑道钻探发展方向与建议 |
6.1 坑道钻探基础理论与方法研究 |
6.2 超大直径顶板高位定向成孔技术开发 |
6.3 煤矿井下旋转导向钻进系统的研制 |
6.4 高精度随钻测量系统的研制 |
6.5 钻孔机器人的研制 |
(5)大采高综采工作面超长孔注浆机理及工业应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤岩体注浆加固改性技术研究 |
1.2.2 大采高工作面煤壁(巷道)稳定性研究 |
1.2.3 煤岩体注浆材料开发研究现状 |
1.3 主要研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 大采高工作面煤壁片帮机理及注浆加固机理 |
2.1 赵庄矿大采高工作面地质概况 |
2.2 大采高工作面煤壁片帮机理及主要形式 |
2.2.1 大采高工作面煤壁片帮机理分析 |
2.2.2 大采高工作面煤壁片帮主要形式 |
2.3 煤壁片帮的主要影响因素 |
2.4 大采高工作面煤壁注浆加固机理 |
2.4.1 渗透注浆 |
2.4.2 劈裂注浆 |
2.5 本章小结 |
3 大采高工作面超前区域深孔注浆加固数值分析 |
3.1 工作面煤岩体力学参数测定 |
3.1.1 试样制备 |
3.1.2 试验设备 |
3.1.3 测定结果汇总 |
3.2 大采高工作面数值模型建立 |
3.2.1 模型尺寸与边界条件 |
3.2.2 本构模型与力学参数 |
3.3 注浆方案数值模拟分析 |
3.3.1 大采高工作面超前支承压力分布规律 |
3.3.2 工作面煤壁位移变形规律 |
3.3.3 工作面煤壁破坏规律 |
3.3.4 巷道位移时空演化规律 |
3.4 注浆前与注浆后工作面推进速度影响分析 |
3.4.1 注浆前工作面超前支承压力分布规律 |
3.4.2 注浆前工作面煤壁变形规律 |
3.4.3 注浆后应力场分析 |
3.4.4 注浆后位移场分析 |
3.4.5 注浆前后比较 |
3.5 本章小结 |
4 大采高超前深孔注浆时机选择及注浆材料配比研发 |
4.1 大采高工作面前方应力场、裂隙场分布规律 |
4.2 大采高工作面煤壁稳定性分析及钻孔层位确定 |
4.3 深孔合理注浆时机的现场测试 |
4.4 深孔注浆材料性能需求及实施方案 |
4.5 深孔注浆材料研发及性能测试 |
4.5.1 深孔注浆材料配比研究 |
4.5.2 深孔注浆材料性能测试 |
4.5.3 深孔注浆材料的生产加工 |
4.5.4 深孔注浆材料的工程应用范围及施工方法 |
4.6 双液缓凝材料(深孔注浆堵漏材料)研发 |
4.6.1 研发目的 |
4.6.2 已有双液封孔材料的性能特征 |
4.6.3 双液缓凝材料配比研究 |
4.7 本章小结 |
5 赵庄矿1307大采高工作面超前深孔注浆方案 |
5.1 注浆规模及钻孔布置 |
5.2 深孔“分次成孔”注浆技术方案 |
5.4 深孔封孔技术 |
5.5 注浆设备及系统 |
5.5.1 注浆设备及系统 |
5.5.2 封孔设备及系统 |
5.5.3 封孔设备改进 |
5.6 注浆参数、施工工艺及组织管理 |
5.6.1 注浆参数 |
5.6.2 注浆施工工艺 |
5.7 本章小结 |
6 长距离注浆工业性试验效果分析 |
6.1 深孔钻进难题、注浆漏浆难题及解决方法 |
6.1.1 深孔钻进难题及解决方法 |
6.1.2 深孔注浆漏浆难题及解决方法 |
6.2 13071/13072巷注浆加固效果分析 |
6.2.1 13071巷注浆效果 |
6.2.2 13072巷注浆效果 |
6.3 注浆后工作面窥视分析及片帮冒顶情况分析 |
6.4 工作面推进速度及推进时化学注浆量分析 |
6.4.1 工作面推进速度分析 |
6.4.2 工作面推进化学注浆量统计分析 |
6.5 本章小结 |
7 经济社会效益及技术推广应用 |
7.1 经济效益分析 |
7.2 社会效益分析 |
7.3 技术推广应用情况 |
7.3.1 赵庄矿大采高工作面超前深孔注浆应用试验 |
7.3.2 寺河矿大采高工作面末采阶段深孔注浆应用试验 |
7.3.3 长平矿工作面隐蔽构造探测及深孔注浆应用试验 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论及展望 |
8.2 创新点 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)煤层气井水力压裂对煤炭生产的影响 ——以晋城寺河矿为例(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
Contents |
图清单 |
表清单 |
1 绪论 |
1.1 选题目的和意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 存在问题 |
1.4 研究方案 |
1.5 论文工作量 |
2 研究区地质概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.2 区域地质概况 |
2.3 煤层气开发概况 |
3 水力压裂裂缝形态特征、形成机制和影响因素 |
3.1 水力压裂裂缝发育特征 |
3.2 压裂模拟实验及分析 |
3.3 水力压裂数值模拟 |
3.4 水力压裂裂缝形态的影响因素 |
3.5 小结 |
4 水力压裂裂缝破坏程度研究 |
4.1 井下观测井简介 |
4.2 煤岩及围岩破坏特征 |
4.3 破坏程度评价指标及分区 |
4.4 单井及井网水力压裂影响范围模型 |
4.5 小结 |
5 水力压裂对煤炭开采的影响及防治建议 |
5.1 水力压裂对巷道布置、支护的影响及建议 |
5.2 水力压裂裂缝延伸对突水的影响及建议 |
5.3 水力压裂对矿井通风的影响及建议 |
5.4 水力压裂对机械化综采的影响及建议 |
5.5 压裂影响不同分区煤矿安全生产模式 |
5.6 小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)矿井通风阻力系数反演研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 给水管网阻力系数参数辨识 |
1.2.2 矿井通风阻力测试 |
1.2.3 矿井通风阻力系数反演 |
1.3 研究内容 |
2 矿井通风阻力系数反演 |
2.1 矿井通风阻力系数 |
2.2 矿井通风阻力测定 |
2.2.1 通风阻力测定的方法 |
2.2.2 通风阻力测定数据处理 |
2.2.3 通风阻力测定精度检验 |
2.3 矿井风量数据获取 |
2.4 矿井通风网络解算 |
2.4.1 通风网络解算基本方程 |
2.4.2 通风网络解算模型 |
2.4.3 通风网络解算的回路迭代法 |
2.4.4 回路迭代法的一些具体问题 |
2.5 通风阻力系数反演适定性分析 |
2.5.1 多测点一次观测条件下适定性分析(单工况) |
2.5.2 少测点多次观测条件下的适定性分析(多工况) |
2.6 通风阻力系数反演数学模型 |
2.6.1 目标函数 |
2.6.2 约束条件 |
2.6.3 风阻范围取值 |
2.7 本章小结 |
3 基于测风求阻法的通风阻力系数反演方法 |
3.1 测风求阻法原理及模型 |
3.2 最少调节次数的确定 |
3.3 调风方程组病态性判断 |
3.4 病态调风方程组正则化 |
3.4.1 正则化基本理论 |
3.4.2 Tikhonov正则化 |
3.4.3 Tikhonov正则化参数选择 |
3.5 算例分析 |
3.6 本章小结 |
4 基于优化算法的通风阻力系数反演方法 |
4.1 遗传算法基本原理及改进 |
4.1.1 遗传算法简介 |
4.1.2 标准遗传算法 |
4.2 粒子群算法的基本原理及改进 |
4.2.1 粒子群算法简介 |
4.2.2 标准粒子群算法 |
4.3 基于遗传算法的通风阻力系数反演方法 |
4.3.1 标准遗传算法的改进 |
4.3.2 遗传算法对约束的处理 |
4.4 基于粒子群算法的通风阻力系数反演方法 |
4.4.1 粒子群算法对约束的自适应 |
4.4.2 动态惯性权重策略 |
4.5 算例分析 |
4.5.1 遗传算法反演通风阻力系数 |
4.5.2 粒子群算法反演通风阻力系数 |
4.6 本章小结 |
5 通风阻力系数反演的测点布置 |
5.1 通风系统灵敏度 |
5.1.1 风量灵敏度矩阵 |
5.1.2 压力灵敏度矩阵 |
5.1.3 相对灵敏度 |
5.2 聚类分析基本理论 |
5.3 通风阻力系数反演的测点确定 |
5.3.1 基于灵敏度和聚类分析的测点布置方法 |
5.3.2 基于相对灵敏度排序的测点布置方法 |
5.4 算例分析 |
5.5 本章小结 |
6 寺河矿二号井通风阻力系数反演实例分析 |
6.1 通风系统概况 |
6.2 通风系统测试数据 |
6.3 已知全部巷道风量和节点压力条件下的通风阻力系数反演 |
6.4 知少量风量数据条件下的通风阻力系数反演 |
6.4.1 风量测点布置 |
6.4.2 通风阻力系数反演 |
6.5 本章小结 |
结论及展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
附录A 寺河矿二号井巷道风阻及风量数据 |
附录B 寺河矿二号井巷道断面数据 |
附录C 寺河矿二号井巷道相对风量灵敏度数据 |
附录D 寺河矿二号井通风阻力系数反演结果 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(9)寺河矿大采高综采开采技术优化创新(论文提纲范文)
1 大采高综采工作面开采装备技术升级创新 |
1.1 引进、消化、吸收 |
1.2 创新、研制、推广 |
(1) 5.5m国产支架研制 |
(2) 6.2m (阻力9400kN) 国产支架研制 |
1.3 升华、突破、再创新 |
2 围绕大采高工作面各系统环节的技术创新 |
2.1 瓦斯治理 |
2.2 巷道布置及通风系统 |
2.3 初采工艺 |
2.4 末采工艺 |
(1) 提高主撤垛式支架支护阻力 |
(2) 缩小主撤通道断面 |
(3) 提出末采挂网和采高的最合理参数 |
(4) 加固煤体强度 |
(5) 加强末采期间劳动组织管理 |
(6) 提高工人联网技能 |
2.5 留巷技术 |
2.6 大采高8~14°缓倾斜煤层开采技术 |
2.7 顶板控制 |
2.8 采高管理 |
3 大采高综采工作面采煤技术前景展望 |
3.1 大采高支架及超长综采面成套设备 |
3.2 积极推广试验跨巷开采和无煤柱开采 |
3.3 15~20°倾角煤层的大采高综采技术研究 |
4 结束语 |
四、浅析寺河矿瓦斯抽放思路(论文参考文献)
- [1]寺河矿常店风井瓦斯加压利用系统的设计研究[D]. 黄璞. 太原理工大学, 2020(02)
- [2]基于μCT可视化的受载煤体裂隙动态演化规律研究[D]. 李莹莹. 河南理工大学, 2020(01)
- [3]大采高工作面顺序开采瓦斯渗流规律与高位钻孔层位确定方法[D]. 宋斌. 中国矿业大学, 2020(01)
- [4]我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望[J]. 石智军,姚克,姚宁平,李泉新,田宏亮,田东庄,王清峰,殷新胜,刘飞. 煤炭科学技术, 2020(04)
- [5]大采高综采工作面超长孔注浆机理及工业应用[D]. 王江峰. 中国矿业大学(北京), 2019(08)
- [6]煤层气井水力压裂对煤炭生产的影响 ——以晋城寺河矿为例[D]. 周龙刚. 中国矿业大学, 2014(02)
- [7]矿井通风阻力系数反演研究[D]. 邓立军. 辽宁工程技术大学, 2014(02)
- [8]寺河矿高瓦斯条件下大采高开采技术应用[A]. 任海强. 全国煤矿复杂难采煤层开采技术, 2012
- [9]寺河矿大采高综采开采技术优化创新[J]. 薛军正. 煤矿开采, 2011(05)
- [10]寺河矿井下抽放泵站超大断面硐室施工技术[A]. 成小勇. 第五届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集, 2010