2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、急傾斜突出煤層群開采由于其傾角較大,帶來了“三小五大”問題,即井型小、礦山壓力小、回采率小和瓦斯防治難度大、巷道掘進(jìn)率大、傾斜上向影響范圍大、噸煤消耗大、工人勞動強(qiáng)度大等。如何進(jìn)行這類煤層的煤與瓦斯共采,是一個技術(shù)難題。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的要求,在開采此類煤層時首先必須解決開采前后的瓦斯問題,再進(jìn)行煤層開采,這是對單一突出煤層開采的要求;對于煤層群開采還需進(jìn)行采后鄰近層瓦斯的治理;瓦斯作為一種清潔能源,不能單純進(jìn)行抽放治理,必

2、須積極進(jìn)行瓦斯的抽采利用。為此,在“急傾斜突出煤層群煤與瓦斯共采”課題中,通過實驗研究、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場測試,對急傾斜突出煤層群的礦山壓力及其對瓦斯影響,瓦斯卸壓消突理論,煤與瓦斯共采的協(xié)同開采方法,保護(hù)層選擇及開采過程中的瓦斯運(yùn)移規(guī)律與治理技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,取得了一系列成果,確保了急傾斜突出煤層群煤與瓦斯共采過程中的高產(chǎn)、高效、安全。
  1)瓦斯卸壓消突理論研究。突出煤層透氣性系數(shù)低,但若煤層松動,其透氣性系數(shù)會成

3、百倍的增大,使瓦斯壓力降低和瓦斯流量增大,降低甚至消除了煤與瓦斯突出。根據(jù)瓦斯運(yùn)移與圍巖破碎規(guī)律,提出了“切-抽-掘-采”的瓦斯卸壓消突理論:在突出煤層開采前先進(jìn)行煤層切割,使煤層開裂松動,促進(jìn)煤層瓦斯由吸附態(tài)向流離態(tài)的轉(zhuǎn)變,再進(jìn)行瓦斯抽采,使未開采突出煤層瓦斯在巷道施工前卸壓消突;在巷道掘進(jìn)和煤層開采過程中,利用礦山壓力重新分布規(guī)律,使保護(hù)層開采范圍的被保護(hù)層瓦斯應(yīng)力得到釋放,促進(jìn)高位瓦斯抽采,實現(xiàn)突出煤層開采過程和開采后的卸壓消突。

4、
  2)瓦斯運(yùn)移理論研究。對煤巖體孔隙、裂隙在瓦斯運(yùn)移過程中作用進(jìn)行細(xì)觀分析,提出了考慮裂隙作用的裂隙煤巖體流固耦合模型,建立其本構(gòu)關(guān)系,并進(jìn)行了裂隙煤巖體的固流耦合實驗,結(jié)果表明,在有貫通裂隙的煤巖體中,瓦斯運(yùn)移較快;孔隙煤巖體瓦斯運(yùn)移滯后于裂隙煤巖體瓦斯運(yùn)移的;揭示了孔隙單元有效體積應(yīng)力、裂隙單元有效法向應(yīng)力隨滲流發(fā)展的時效演化規(guī)律。
  3)急傾斜突出煤層群開采中煤層頂板冒落帶與裂隙帶理論研究。
  基于卸壓理

5、論,進(jìn)行了回采工作面豎向“三帶”的實測和模擬。采用注水法測試了回采工作面冒落帶和裂隙帶的高度,冒落帶高度為回采工作面采高的4~8倍,裂隙帶高度為回采工作面采高的6~10倍;冒落帶和裂隙帶均有向工作面回風(fēng)巷上方偏移的趨勢。急傾斜煤層群的垂直“三帶”有別于緩傾斜煤層,為急傾斜突出煤層群開采提供了一個理論依據(jù)。
  4)新的回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測方法研究。基于未確知測度理論,建立了回采工作面瓦斯涌出量的均值屬性測度聚類預(yù)測模型。模型以

6、樣本均值為聚類中心,以熵權(quán)確定評價指標(biāo)測度的權(quán)重,通過計算樣本熵權(quán)綜合測度與所屬類別目標(biāo)均值乘積之和獲得瓦斯涌出量的預(yù)測值。實例分析表明,模型的預(yù)測值與實測值的誤差較小,建模過程簡單,便于實際工程應(yīng)用。
  5)急傾斜突出煤層群保護(hù)層開采技術(shù)研究。急傾斜突出煤層群煤的開采首先是保護(hù)層的開采。以蛇形山煤礦為例,通過理論分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選取下保護(hù)層進(jìn)行開采?,F(xiàn)場實測和數(shù)值分析結(jié)果表明,下保護(hù)層開采后采場上部開采移動角減小,采場下部

7、開采移動角增大,采場沿走向左右邊界開采移動角分別減少,為礦井今后保護(hù)層開采提供了理論依據(jù)。
  6)煤與瓦斯共采的協(xié)同開采理論研究。在高位巷抽采瓦斯研究的基礎(chǔ)上,首次提出了高位鉆孔群煤與瓦斯協(xié)同開采理論與技術(shù),并進(jìn)行了現(xiàn)場實驗。研究表明,該技術(shù)施工簡單、快捷、易于掌握,且抽采的瓦斯?jié)舛群屯咚辜兞康染玫斤@著的提高,既解決了保護(hù)層工作面回采過程中瓦斯超限問題,又為工作面采后被保護(hù)層瓦斯抽采提供新的思路。
  7)保護(hù)層開采時被

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