低透氣性高瓦斯礦井瓦斯抽放參數優(yōu)化研究.pdf

1、低透氣性高瓦斯礦井中如何增加煤層透氣性的技術研究，目前是瓦斯抽放技術研究領域中比較前沿的研究方向，同時也是瓦斯抽放技術研究中的一個世界性難題。國內外學者在這方面進行了許多積極的研究與探索，例如采用深孔預裂爆破、深孔松動爆破、水力沖孔、水力壓裂、高壓磨料割縫、立體交叉布孔、卸壓帶抽放、羽狀抽放等技術來增加煤層的透氣性，來提高低透氣性高瓦斯礦井的瓦斯抽放率，取得了可喜的成就。但是在諸多提高低透氣性高瓦斯礦井的煤層透氣性研究方法中大多只是從如

2、何增加煤層透氣性方面來研究的，在低透氣性高瓦斯礦井瓦斯抽放參數優(yōu)化方面的研究卻相對比較少。
　　本論文正是基于這種考慮從分析瓦斯抽放方式入手，在對煤層瓦斯的賦存特點和運移規(guī)律充分理解的基礎上，引入了Langmuir等溫吸附定理、Fick定理、Darcy定律等相關知識，來考慮煤層瓦斯的吸附、解吸、擴散和滲流等，建立了鉆孔周圍瓦斯流動方程；本論文結合神華烏海能源公司平溝煤礦現場對該礦的各煤層的瓦斯壓力、各煤層的透氣性系數進行了測定，為

3、采取不同的瓦斯抽放方法提供了理論依據。同時通過運用FLAC3D數值模擬技術模擬采煤工作面前方在卸壓帶、應力集中帶的影響下煤層內部的應力分布規(guī)律；利用極限平衡理論建立極限平衡方程研究采煤工作面前方卸壓帶極限平衡區(qū)煤層界面應力分布狀態(tài)及其變化規(guī)律；結合現場利用鉆孔負壓確定法來確定抽放鉆孔的瓦斯抽放半徑，從而對卸壓帶瓦斯抽放鉆孔的瓦斯抽放參數進行了優(yōu)化。
　　本論文通過對低透氣性高瓦斯礦井瓦斯抽放參數的優(yōu)化研究，為瓦斯抽放鉆孔的設計、布