一、掘进过断层瓦斯异常涌出的治理与规律浅析(论文文献综述)
宋有福,刘晨曦,芦兴东[1](2021)在《浅谈煤矿安撤人员的素质教育及安全管理》文中研究表明装备提升、工艺改进、条件变化对煤矿的安撤工作提出了新的要求。做好煤矿安撤工作人员的素质教育和安全管理对于适应新形势需要、建设安撤专业化队伍、安全质量标准化创建,有着现实的意义。
傅鑫[2](2020)在《深井冲击煤层大断面沿空掘巷围岩控制技术研究》文中研究说明唐口煤业是山东能源淄矿集团在济宁市建造的第四座现代化矿井,核定生产能力400万吨/年,矿井开采深度为850m至1100m,其矿主采的3煤层厚度在10m左右,水平标高在-990m左右,一般采用放顶煤生产,具有开采深度大、顶板岩层强度高、冲击倾向性、瓦斯含量高、地热严重等特点,给采煤工作面的安全回采带来隐患。本论文基于唐口煤业630采区布局规划、采掘部署、空区形态、地质构造(断层)等因素,反演出深部复杂地质条件下的应力场基本是对称分布,影响范围基本是由两端向中部扩大,并构建深井特厚冲击煤层应力场区域等级划分标准。形成基于深部临空面开采危险性的评价机制,得到深井特厚冲击煤层不同应力分区的冲击矿压诱发关键因素,包括地质因素中的埋深、顶底板岩层等,以及回采因素中的采区布置、采煤方法等通过分析唐口煤业6304采煤工作面沿空掘巷大-小结构力学特点,研究不同区域应力场关键因素对大-小结构稳定性作用机理,揭示基于深部沿空掘巷围岩长时稳定性的大-小结构主控因素,提出符合唐口煤业实际情况的深井沿空掘巷围岩应力优化技术,并结合应力场分布、防灾等因素,最终确定唐口煤业采煤工作面最合适的煤柱宽度为7m通过对唐口 6304面分析,提出了强冲击深井沿空掘巷围岩破坏机理,并同时给出了造成围岩变形破坏的主要影响技术因素。根据围岩变形的影响因素针对性的给出了相应的围岩控制手段及推荐支护参数。并以此为基础,对巷道不同区域、不同时期的合理支护手段进行选择,提出多种支护方案,再根据工程类比和经验公式推算,最终得到最优支护方案。通过此次研究,最终确定唐口煤业冲击地压诱发因素和区段煤柱的合理尺寸以及最优支护方案,对今后矿井安全生产、防灾治灾、提高经济效益等方面起到积极作用,并对今后相似矿井的生产建设提供借鉴意义。
李光[3](2019)在《采空区瓦斯抽采条件下煤自然发火规律及关键防控技术研究》文中研究说明随着煤矿开采水平的不断延深,瓦斯异常与地温升高,瓦斯和煤自燃耦合致灾将逐渐成为我国深部矿井资源开采下发生重大安全事故的普遍模式。为了解决高瓦斯采区开采过程中工作面局部瓦斯超限的问题,一般采用对采空区瓦斯抽采的方法。采空区预埋管瓦斯抽采具有投资少、见效快的优势,但同时这种采空区瓦斯抽采方法也会导致采空区内风流紊乱、漏风强度增大、氧气含量升高等一系列问题,从而引起采空区煤自燃频发。为有效防控瓦斯抽采带来的煤自然发火威胁,有必要开展采空区瓦斯抽采条件下自然发火规律及防治技术的研究。围绕揭示抽采条件下采空区煤自然发火规律、构建关键防控核心技术的研究目标,本文以实施采空区瓦斯抽采综放工作面为例,首先开展了煤层自燃特性的实验研究,得出了煤在温升过程中的产气、产热规律,测算了煤自燃临界厚度和最短自然发火期,获得了煤反应动力学参数;应用量子化学理论,通过基团修正建立了煤分子结构模型,推导了煤中活性基团的反应过程。为掌握瓦斯抽采条件下采空区遗煤自热环境特性,在特征的基础上通过现场敷设抽气管路和测温传感器,实测了抽采条件下采空区内部O2、CH4、CO等气体和温度随工作面回采的变化规律,得出了抽采条件下易自燃区域的分布范围特征。针对采空区瓦斯抽采对煤自燃的诱导作用机制不明,自燃危险区域分布随抽采参数演化规律不清的难题,搭建了相似模拟实验平台,开展了瓦斯抽采条件下采空区流场特性的物理模拟实验,得出了抽采条件对采空区流场内部气体分布规律的影响;利用煤化学、传热传质、计算流体动力学理论,构建了瓦斯抽采条件下采空区自然发火的多场耦合数学模型。综合采用物理模拟和数值模拟方法系统研究了不同位置、不同抽采强度条件下采空区CH4和O2浓度场的演化规律,分析了采空区自燃危险区和窒息区的三维空间分布及其随抽采强度和抽采位置的变化规律。基于研究结论,在满足上隅角瓦斯控制的前提下,从防止自然发火的角度,优化确立了采空区回风侧预埋管抽采瓦斯时抽采位置、抽采强度参数。为降低采空区瓦斯抽采增加自然发火的危险性,采用进风侧灌注CO2的方法置换抽采引起的附加漏风,以控制自燃危险区域范围。采用数值模拟方法系统研究了采空区瓦斯抽采和灌注CO2交叉干扰条件下的煤自燃危险区和窒息区的分布与变化规律,优化设计了瓦斯抽采条件下采空区注CO2防灭火工艺参数;基于高位钻孔大流量灌注防灭火泡沫技术,形成了采空区煤自燃隐患的定向快速治理方法。将以上研究成果用于瓦斯抽采条件下采空区煤自然发火的防治工作,取得了较好的效果。
范仁玉[4](2019)在《攀枝花至大理高速公路宝鼎二号隧道施工关键技术》文中进行了进一步梳理随着我国交通路网将向西部纵深拓展,高速公路隧道的数量和路线总里程的比例越来越高,穿越煤层瓦斯地层和断层破碎涌水带的情况越发普遍,不仅给隧道工程建设带来较大的安全隐患,而且营运期难以维修和管理。本论文攀枝花至大理(四川境)高速公路宝鼎2号隧道为依托,基于隧道施工过程中所面临的煤层及瓦斯突出、断层破碎带涌水量大等施工难点问题,主要采用资料调研、理论计算、现场实践论证等研究方法,针对宝鼎2号隧道穿越煤系地层的施工技术、通风技术,以及超前帷幕注浆堵水技术等开展了深入研究。(1)依据穿越煤系地层(含煤层或半煤半岩)在施工过程中急需解决的总体设计方案、施工准备工作、危险性预测、防治突出技术、安全防护措施等进行了深入的研究和探讨,并提出了隧道石门揭煤的施工方式和方法,制定了瓦斯涌出后的具体防治措施。(2)通过归纳总结长大隧道施工通风方式及选择原则,依托攀大高速公路宝鼎2号隧道的实际工程情况,基于对施工通风的计算,以及施工通风设备的选择,提出了施工现场实施通风管理的动态管理方案。(3)通过归纳总结隧道施工期间出现大量涌水后的超前帷幕注浆技术准备工作,制定了严格可行的注浆施工方案,对并其注浆效果果进行了安全及效果验收。研究成果在攀大高速公路(四川境)宝鼎2号隧道的建设过程中得以较好的实施,及时的解决了工程建设过程中所面临的棘手问题,有效的保障了工程建设的安全、质量及进度,为工程建设创造了一定的经济及社会价值,对类似隧道工程建设具有一定的借鉴意义。
舒龙勇[5](2019)在《煤与瓦斯突出的关键结构体致灾机理》文中提出煤与瓦斯突出机理是煤矿安全领域持续关注的重大科学问题,其研究历史已有180余年之久,期间国内外大量的科学家和工程技术人员进行了多种研究与尝试,提出了多种假说、预测预警与防治方法,但煤与瓦斯突出作为一种特殊的煤岩动力灾害仍时有发生,突出防治至今仍然是一个世界性难题。论文紧紧围绕煤与瓦斯突出发生位置的特殊地质结构环境特征,将煤与瓦斯突出机理研究与现场工程条件相结合,建立了煤与瓦斯突出关键结构体致灾理论。通过采用实验室实验、理论分析、数值模拟、物理模拟和现场突出实例剖析等相结合的手段,主要试图回答了 4个关键科学技术问题:①煤与瓦斯突出孕育和启动需要什么样的特殊地质结构环境?突出煤体有何特殊之处?②采掘工作面周围采动应力和瓦斯压力是如何相互作用、如何联合致灾的?③煤与瓦斯突出机理研究如何与现场工程结构相结合?④突出的主控因素是什么?能否提出统一的突出启动判据?突出防治工作中到底该预测和防控什么?论文的主要研究内容和成果包括:(1)借鉴“瓦斯赋存构造逐级控制机理”的相关思想,对煤与瓦斯突出矿区分布及其地质背景、突出矿区原岩应力场分布规律和突出发生位置的地质结构环境特征进行了分析研究。研究表明:板缘构造带、板内造山带、深层构造陡变带、深层活动断裂带、推覆构造带和强变形带是控制煤与瓦斯突出矿区分布的敏感地带;煤与瓦斯突出矿区应力场类型属于大地动力场型,受构造或构造运动作用影响显着;地质构造运动对煤与瓦斯突出的贡献主要体现为形成了构造煤体,营造了利于瓦斯封存的高应力环境,提供了利用突出启动的地质结构环境。(2)突出煤层和非突出煤层的工业分析结果、吸附常数、瓦斯放散初速度无明显差异,不存在一个能明显划分煤层有无突出危险性的临界值;吸附常数a值、瓦斯放散初速度△p随煤变质程度的升高呈现出先降低后升高的趋势;秦跃平式(Qt=AB√t/(1+B√t))用于描述构造煤煤样解吸量的时变规律具有明显优势,煤体的破碎或粉化程度越高、瓦斯放散初速度越大;能反映现场突出煤体性质的型煤试件受载变形破坏过程中声发射特征、力学行为均与原煤试件存在较大差异,呈现出较好的理想塑性材料特征;原煤试件全应力应变过程会先后经历弹性阶段→应变硬化阶段→应变软化阶段→残余强度阶段;而型煤试件先后会经历弹性阶段→应变硬化阶段→理想塑性阶段→应变软化阶段→残余强度阶段(单轴载荷或围压较低时,残余强度阶段不明显)。(3)基于煤的双重孔隙介质模型,建立了考虑采掘扰动条件下的双重孔隙结构煤体气固耦合控制方程组,借助COMSOL Mulphysics软件开展了采掘工作面前方采动应力场与瓦斯压力场互馈机制研究。结果表明:在松软低渗煤层中,由于松软低渗煤层本身强度较低(具备了突出启动的固体物质基础)、渗透率较低,煤层中更容易蓄积高能瓦斯,采动应力集中引起的低渗区和卸压破坏区相当于阻碍深部松软突出煤体瓦斯逸散和能量释放的“阻挡墙”,形成了“采动成因”异常地质结构,在放炮作业、深截(割)作业、顶底板破断等扰动条件下,可能会引起采掘工作面前方“阻挡墙”失稳破坏,深部含高能瓦斯的松软煤体瞬间暴露,发生煤岩体中弹性潜能和瓦斯内能的不可控释放,酿成煤与瓦斯突出事故。(4)诸如软硬煤变化带、煤层厚度变异区、褶曲构造带、断层构造带等“天然成因”地质结构异常区附近存在原岩应力异常区,这些异常原岩应力集中会导致该区煤岩体蓄积较高的弹性潜能,同时造成地质结构异常区附近存在渗透率降低区,对煤体瓦斯起到了良好的圈闭作用,使得该区煤体集聚大量高能瓦斯;当采掘工作面接近这些地质结构异常区时,异常的采动应力集中造成采掘面前方煤体渗透性进一步降低,阻碍了采掘面前方深部煤体中瓦斯向采掘空间逸散,使得采掘面前方煤体中保持着较高瓦斯压力梯度,采掘面前方同时存在着异常的高弹性能和高瓦斯内能蓄积区,受煤矿井下放炮作业、深截(割)作业、顶底板破断等动载扰动时,可能会引起煤岩体中弹性潜能和煤体中瓦斯内能的不可控释放,造成煤与瓦斯突出事故的发生。(5)提出了统一的用于描述突出发生位置工程结构环境特征的关键结构体模型,建立了煤与瓦斯突出的关键结构体致灾理论。研究表明:从煤与瓦斯突出整个过程来看,关键结构体是突出得以成功启动的必要条件;基于关键结构体模型,从突出启动机制的角度将典型突出分为准静载作用下的延迟突出(D-QSL)和动载作用下的瞬时突出(I-DL),突出过程分为准备、启动、发展和终止4个阶段;突出准备阶段始于地质构造运动对煤体的改造,突出激发隶属于突出准备阶段,表现为结构2突变失稳,突出启动是结构1暴露失稳这一突变点,结构2突变失稳完成对突出的激发后,突出能否得以成功启动决定于结构1的受力和蓄能状态;结合关键结构体模型建立了突出激发的力学判据Im和能量判据Ie、突出启动的力学判据Cm和能量判据Ce。(6)基于煤与瓦斯突出关键结构体致灾理论,进一步研究揭示了煤矿深部开采卸荷消能与煤岩介质属性改造协同防突原理,对突出危险区超前探测、突出危险性预测预警和突出灾害治理等工作有了一些新的认识。主要包括:现场防突工程实践应围绕着“探测关键结构体—消除关键结构体—防控关键结构体”的整体思路,注重对采掘工作面前方“关键结构体”精细探测技术和装备的开发;突出预测工作应更加注重对突出启动直接动力——瓦斯压力的测定和应用;突出预警工作应注重对关键结构体中“结构2”失稳突变前兆信息的连续实时监测;防治突出工作应关注突出激发和启动两个环节,消除突出激发和启动条件是2个不同且有效的防突手段,改变关键结构体中“结构1”的力能环境是根本措施。
朱南南[6](2018)在《煤与瓦斯突出的微震前兆特征与预警模型研究》文中进行了进一步梳理微震监测技术作为动态预测最具前途的方法之一,其预警突出仍然停留在探索阶段。为了研究微震监测技术预测煤与瓦斯突出的可行性和预警方法,本文采用实验室试验、数值模拟、理论分析和现场试验相结合的方法,研究了不同类型突出煤体变形破坏过程的声发射演化特征;探讨了四种典型突出危险的微震前兆特性;基于前人现场监测数据,揭示了现场煤与瓦斯突出(危险)的微震前兆特征,并提出了综合突出危险预警模型;且在阳煤集团新元煤矿开展了微震监测预警突出的工业化试验研究,取得以下研究成果:(1)实验室试验研究了不同类型突出煤体变形破坏过程的声发射演化特征,得出了加载应力和煤体力学性质对声发射的影响规律:原煤声发射参数与应力之间总体上呈正相关关系,而型煤声发射参数的演化分为两个阶段,峰前的平静期和峰后的爆发期,其破坏的声发射参数具有突增性;原煤声发射参数的均值和峰值均远大于型煤的声发射参数对应值。(2)基于声发射的实验结论和前人的研究成果,数值模拟定性分析了四种典型的掘进工作面突出危险的微震前兆特征:煤巷掘进遇区域构造煤和煤巷掘进遇软分层时,微震信号演化经历了三个阶段,安全期、前震期和平静期;而石门揭煤和煤巷掘进遇断层时,微震强度总体上呈逐渐增大的趋势。(3)基于四种典型突出危险的微震前兆特征,并结合现场煤与瓦斯突出(危险)的微震前兆特性,建立综合突出危险预警模型:该模型包含三条判据,第一条判识预警指标的高值异常;第二条判识预警指标的相对变化率的高值异常;第三条判识预警指标的卡方值的高值异常。且通过实例验证了预警模型的准确性、有效性和实用性。(4)微震监测技术的工程应用验证了综合突出危险预警模型的准确性和有效性:在突出危险区,微震预警指标及其卡方值数值较大且多次超过预警临界值;另外,瓦斯涌出量和日常预测预报结果也相对较大,且伴随有突出动力现象。
王成[7](2018)在《羊场湾煤矿煤柱尺寸优化及防灭火技术研究》文中研究说明针对极易自燃厚煤层,采用综放放顶煤方式开采能够有效的提高生产效率,但同时也带来了较为严重的自燃火灾威胁。采用窄煤柱沿空布置工作面不仅能够提高资源回收率,同时也有利于煤柱及巷道的支护。但由于煤柱尺寸较小,在裂隙较为发育的条件下,增加了煤层自燃威胁。本文进行了极易自燃煤层煤柱留设尺寸的研究,根据通防需要对煤柱尺寸进行了优化设计,明确了综放工作面采空区自燃“三带”危险区域,并构建了不同开采时期的防灭火技术措施。本文首先研究了羊场湾煤矿承压煤柱和让压煤柱的理论计算方法以及煤柱应力峰值位置的计算方法,确定出窄煤柱留设尺寸的范围;利用FLAC3D数值模拟建立模型,分别对6m、8m、35m三种煤柱留设方案进行模拟,从掘进期间巷道所受应力分布、回采期间巷道所受应力分布以及通防灾害防治角度三个方面进行综合分析,确定6m煤柱可以在喷涂加固的方式下兼顾防冲、通防、防治水等要求,而且能够最大化的对煤炭进行回收,从而确定6m煤柱方案为建议方案。其次,对极易自燃厚煤层综放工作面采空区危险区域进行划分,其综放工作面采空区自燃“三带”分布为散热带(0~10m)、氧化带(10m~150m)、窒息带(>150m),并根据“三带”的划分,计算了最小安全推进速度。根据130205综放工作面实际开采过程对不同开采阶段制定了针对性的防灭火措施,其中工作面正常回采过程中采用采空区压注凝胶泡沫防灭火、温度和束管监测、综放工作面采空区抽放瓦斯等措施;缓慢推进期间采用设置粉煤灰-水泥泡沫隔离墙、降低工作面风量、加强采空区的注浆及束管监测等措施;工作面回撤期间采用喷洒汽雾阻化剂、优化通风、注智能凝胶等措施。通过极易自燃厚煤层综放工作面分阶段防灭火技术的实施,实现了对火灾隐患的有效预警和控制,保障了工作面及矿井的安全生产。
曹垚林[8](2014)在《掘进工作面煤与瓦斯突出动态预测方法与技术研究》文中研究指明突出危险性预测是中国防突工作的首要重大难题,为了加强中国煤矿防止煤与瓦斯突出的技术水平和防灾能力,改善煤矿安全状况,提高矿井突出预测的准确率和指导现场的工作效率,论文就不同掘进工艺的掘进工作面煤与瓦斯突出动态预测进行了研究分析。论文采用理论研究、实验室试验、现场工业试验等研究方法,以中国煤与瓦斯突出灾害事故瓦斯涌出特征及淮南矿区典型矿井综掘工作面和炮掘工作面为研究对象,研究了瓦斯动态涌出特征、掘进工作面瓦斯动态涌出影响因素和动态涌出规律,提出了利用瓦斯动态涌出参数判定煤与瓦斯突出的预测方法,确定了不同掘进工艺、不同作业工序掘进工作面的预测敏感指标和临界值,研制开发了瓦斯涌出动态监测系统装备,具体开展了以下几个方面的研究内容:(1)论文通过对淮南矿区典型矿井综掘工作面和炮掘工作面煤壁、落煤瓦斯涌出及影响因素现场测试考察,研究确定了淮南矿区不同掘进工艺下工作面瓦斯动态涌出规律;并得出了掘进工作面瓦斯动态涌出量预测数学模型,建立了掘进工作面瓦斯动态涌出预测方法。(2)对潘一矿突出情况进行经验总结、通过理论分析和现场考察测定,确定了11-2煤综掘工作面和13-1煤炮掘工作面突出危险性瓦斯动态涌出预测敏感指标,分别为:11-2煤综掘工作面预测指标为瓦斯涌出最大速率指标与单位时间内单位煤量瓦斯累计涌出量指标,13-1煤炮掘工作面预测指标为炮后瓦斯涌出最大速率指标和炮后30分钟瓦斯累计涌出量指标,并考察确定了预测敏感指标临界值。(3)实验室研发出 KJ338突出危险性瓦斯动态涌出监测系统。该系统通过监控掘进工作面瓦斯涌出特征指标预测工作面煤与瓦斯突出危险性,为中国非接触式预测增加了一种方法和手段,提高了预测突出的可靠性和连续性,为改善煤矿安全状况,减少灾害事故特别是由于较难察觉的突发性事件引起的灾害事故提供了一种新的设备。研究所提出的掘进工作面瓦斯涌出动态预测方法和建立的瓦斯涌出动态监测技术可以实现掘进工作面超前动态预测,实时预报工作面突出危险性,对工作面进行实时监测和预警,使预测无突出危险的准确率达100%,这对于合理预测掘进工作面突出危险性和制定行之有效的防突措施具有指导意义,有助于矿井安全生产和高产高效优势的发挥。同时,利用该项技术和装备可大大减少突出预测工程量和防突措施工程量,极大地解放生产力,研究内容不仅使中国瓦斯动态涌出连续监测水平提高了一个新台阶,而且使煤矿防治瓦斯能力得到进一步提高,保障了矿井安全生产,具有非常显着的经济、社会和环境效益。
刘慧志,苟瑞君[9](2013)在《柳家庄煤矿掘进头过断层时瓦斯异常涌出的研究》文中认为针对柳家庄煤矿5212运输顺槽掘进头瓦斯地质状况,分析5212运输顺槽工作面掘进过断层时瓦斯异常涌出的治理措施,对掘进迎头遇断层等构造时的瓦斯管理取得一定经验,可对今后瓦斯异常涌出的预测预报工作提供参考经验值。
陈杰[10](2011)在《小断层对瓦斯涌出的影响》文中研究指明小断层附近,断层影响带内煤体破坏程度千差万别,煤巷掘进在通过断层时,瓦斯涌出出现明显的差异。因此,掌握小断层对瓦斯涌出的影响分布规律,对防治局部瓦斯超限,指导防治措施的实施有重要意义。
二、掘进过断层瓦斯异常涌出的治理与规律浅析(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、掘进过断层瓦斯异常涌出的治理与规律浅析(论文提纲范文)
(1)浅谈煤矿安撤人员的素质教育及安全管理(论文提纲范文)
1 实施煤矿安撤专业化素质培训教育 |
1.1 推行煤矿安撤专业管理安全培训 |
1.2 推行煤矿安撤专业技能实操培训 |
1.3 推行了轮训制安撤技能提升法 |
1.4 推行了“三系级考核”“师带徒”等措施 |
1.5 实施煤矿安撤“五描述一操作”学习演练及考核 |
2 实施煤矿安撤专业化安全管理 |
2.1 实施安撤专业“633安全管理”法 |
2.2 实施安撤重点工程“跟班包保”制度 |
2.3 建立煤矿安撤安全基础管理制度 |
2.4 发挥生产技术对煤矿安撤管理的保障作用 |
2.5 调整改进煤矿安撤生产工艺 |
3 结论 |
(2)深井冲击煤层大断面沿空掘巷围岩控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究目标 |
1.5 研究方法及技术路线 |
2 深部临空面区域应力环境及分类评价 |
2.1 矿井及工作而概况 |
2.2 应力场模拟反演 |
2.3 不同区域应力场分类评价 |
2.4 不同区域应力环境诱发冲击地压的关键因素 |
2.5 本章小结 |
3 大采高综放面沿空掘巷围岩长时稳定控制机理 |
3.1 沿空掘巷围岩长时稳定控制机理与临空面应力优化 |
3.2 大采高综放面应力环境下煤柱合理尺寸确定 |
3.3 基于防灾角度的煤柱合理尺寸选择 |
3.4 不同区域最优巷道掘进位置确定 |
3.5 本章小结 |
4 深井强冲击沿空掘巷围岩分类动态强化控制技术 |
4.1 强冲击沿空掘巷围岩变形特征及机理分析 |
4.2 巷道围岩动态强化控制原理及支护手段选择 |
4.3 不同支护参数下围岩控制效果模拟分析 |
4.4 最优支护方案确定 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
(3)采空区瓦斯抽采条件下煤自然发火规律及关键防控技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容与目标 |
1.4 研究技术路线 |
2 煤自燃特性研究 |
2.1 煤样成分 |
2.2 煤自燃过程中气体产物特性 |
2.3 煤自燃倾向性研究 |
2.4 煤最短自然发火期 |
2.5 煤自燃过程的产热特征 |
2.6 煤自燃的临界堆积厚度 |
2.7 煤氧化过程中活性官能团分布及变化规律 |
2.8 本章小结 |
3 瓦斯抽采条件下采空区气热环境分析与测试 |
3.1 采空区空间与流场特性 |
3.2 采空区气热环境测试方案 |
3.3 结果及分析 |
3.4 本章小结 |
4 采空区瓦斯抽采条件下流场特征实验研究 |
4.1 相似模拟理论 |
4.2 实验装置 |
4.3 实验方案及实验安全性分析 |
4.4 实验结果与数据分析 |
4.5 本章小结 |
5 瓦斯抽采条件下采空区自然发火规律数值模拟研究 |
5.1 抽采条件下采空区自然发火模型 |
5.2 模型中关键参数取值 |
5.3 几何模型与网格划分 |
5.4 模拟结果及分析 |
5.5 本章小结 |
6 瓦斯抽采条件下综放面采空区煤自燃关键防控技术 |
6.1 采空区惰化技术原理与工艺 |
6.2 CO_2惰化效果数值模拟研究 |
6.3 煤自燃隐患定向综合防控技术 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(4)攀枝花至大理高速公路宝鼎二号隧道施工关键技术(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 主要技术指标 |
1.1.2 隧道规模 |
1.1.3 主要的工程地质问题 |
1.1.4 研究的目的和意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 穿越煤层瓦斯隧道的施工及通风技术 |
1.2.2 断层破碎带注浆堵水技术 |
1.3 研究内容和思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法及技术路线 |
1.4 主要创新点 |
第2章 穿越煤系地层隧道施工开挖技术 |
2.1 施工准备 |
2.2 揭煤总体技术方案设计 |
2.2.1 揭煤工艺流程 |
2.2.2 隧道石门揭煤施工过程 |
2.3 隧道石门揭煤准备工作 |
2.3.1 资料收集 |
2.3.2 超前探测钻孔 |
2.3.3 煤层瓦斯参数测定 |
2.4 煤层突出危险预测 |
2.4.1 初步预测 |
2.4.2 二次预测 |
2.4.3 综合指标D、K的测定及其临界值 |
2.4.4 煤层突出危险性评价 |
2.5 防治突出技术措施 |
2.5.1 防突措施方法 |
2.5.2 揭煤区域防突措施 |
2.5.3 揭煤局部防突措施 |
2.6 防突措施效果检验 |
2.7 安全防护措施 |
2.8 隧道石门揭煤施工 |
2.8.1 隧道揭煤开挖方式 |
2.8.2 石门揭煤 |
2.9 瓦斯涌出处治措施 |
2.9.1 隧道揭煤通风系统 |
2.9.2 瓦斯检测及制度 |
2.9.3 瓦斯爆炸防治措施 |
2.9.4 煤尘爆炸防治措施 |
2.10 本章小结 |
第3章 穿越煤系地层隧道施工通风技术 |
3.1 隧道施工通风方式 |
3.1.1 压入式通风 |
3.1.2 抽(排)出式通风 |
3.1.3 混合式通风 |
3.1.4 巷道式通风 |
3.2 隧道施工通风特点 |
3.3 施工通风计算 |
3.3.1 通风方式的选择 |
3.3.2 工区划分 |
3.3.3 需风量计算 |
3.4 施工通风设备的选择 |
3.4.1 风机供风量的确定 |
3.4.2 风管阻力计算 |
3.4.3 隧道阻力及射流风机计算 |
3.4.4 设备选型 |
3.4.5 风管选型 |
3.4.6 风机的布置方案 |
3.5 通风方案现场管理 |
3.5.1 方案的执行 |
3.5.2 方案的过程控制 |
3.5.3 方案动态调整 |
3.6 本章小结 |
第4章 隧道涌水超前帷幕注浆堵水施工技术 |
4.1 施工准备 |
4.1.1 注浆材料 |
4.1.2 浆液的配比 |
4.1.3 注浆设备及系统 |
4.2 注浆施工方案 |
4.2.1 注浆段长度及注浆孔的布置 |
4.2.2 注浆孔的钻进 |
4.2.3 注浆工艺 |
4.3 施工设备人员安排及验收 |
4.3.1 人员安排及作业循环时间 |
4.3.2 注浆设备 |
4.3.3 注浆效果验收 |
4.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历 |
(5)煤与瓦斯突出的关键结构体致灾机理(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤与瓦斯突出概述 |
1.2.2 煤与瓦斯突出的机理假说 |
1.2.3 地质构造对突出控制作用 |
1.2.4 采动应力与瓦斯压力耦合作用 |
1.2.5 煤与瓦斯突出动力失稳判据 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 思路与技术路线 |
2 煤与瓦斯突出危险区地质结构环境特征 |
2.1 突出矿区分布及其地质背景 |
2.2 突出矿区原岩应力场分布特征 |
2.2.1 地应力场分布的一般规律 |
2.2.2 突出矿区原岩应力场分布规律 |
2.3 突出位置的特殊地质结构环境 |
2.4 突出煤体的宏细观结构特征 |
2.5 本章小结 |
3 煤与瓦斯突出煤体的基本物理力学性质 |
3.1 突出煤体物性特征参数分析 |
3.1.1 工业分析 |
3.1.2 吸附常数 |
3.1.3 瓦斯放散初速度 |
3.1.4 微观孔隙结构特征 |
3.2 突出煤体的瓦斯解吸动力学特性 |
3.2.1 实验方法 |
3.2.2 解吸速率时变特征 |
3.2.3 累积解吸量变化特征 |
3.2.4 解吸曲线的数学表达式 |
3.3 突出煤体受载损伤破坏及力学行为特性 |
3.3.1 试验煤样的制备和试验系统简介 |
3.3.2 单轴试验下声发射行为时空演化特征 |
3.3.3 三轴试验突出煤体声发射行为特征 |
3.3.4 突出煤体破坏过程的本构关系分析 |
3.4 本章小结 |
4 采掘面采动应力与瓦斯压力场互馈作用机制 |
4.1 煤的双重孔隙介质模型及基本特性 |
4.1.1 煤的双重孔隙介质模型 |
4.1.2 游离瓦斯有效应力效应 |
4.1.3 吸附瓦斯膨胀变形效应 |
4.2 双重孔隙结构煤体瓦斯运移控制方程 |
4.2.1 基质瓦斯扩散控制方程 |
4.2.2 裂隙瓦斯渗流控制方程 |
4.3 双重孔隙结构煤体的渗透率演化模型 |
4.3.1 弹性阶段渗透率演化模型 |
4.3.2 考虑塑性破坏的渗透率模型 |
4.4 采掘扰动条件下含瓦斯煤气固耦合控制方程组 |
4.4.1 含瓦斯煤体的本构方程与其屈服准则 |
4.4.2 采掘扰动条件下含瓦斯煤气固耦合方程 |
4.4.3 方程组的定解条件 |
4.5 煤体中气固耦合互馈作用过程的数值模拟分析 |
4.5.1 数值试验方法及模型构建 |
4.5.2 采掘面前方煤体瓦斯压力场分布特征 |
4.5.3 煤的吸附性能对瓦斯压力场分布的影响 |
4.5.4 煤的透气性能对瓦斯压力场分布的影响 |
4.6 本章小结 |
5 采掘面过典型地质结构异常区孕灾过程分析 |
5.1 不同原岩应力条件下采动应力场演化特征 |
5.2 过硬软煤岩变化带时采动应力场演化特征 |
5.3 过煤层厚度变化带时采动应力场演化特征 |
5.3.1 煤层变厚时的采动应力场演化规律 |
5.3.2 煤层变薄时的采动应力场演化规律 |
5.4 采掘面过褶曲构造时采动应力场演化特征 |
5.4.1 过向斜过程中采动应力场演化规律 |
5.4.2 过背斜过程中采动应力场演化规律 |
5.5 采掘面过断层构造时采动应力场演化特征 |
5.5.1 数值模型构建及模拟方案 |
5.5.2 断层附近原岩应力场分布特征 |
5.5.3 采掘面过断层时采动应力场演化规律 |
5.6 采掘面过典型地质结构异常区孕灾过程 |
5.6.1 采动成因异常结构孕灾规律定性分析 |
5.6.2 天然成因异常地质结构孕灾规律分析 |
5.7 本章小结 |
6 煤与瓦斯突出关键结构体模型及致灾理论 |
6.1 煤与瓦斯突出关键结构体致灾机理 |
6.1.1 煤与瓦斯突出工程结构模型 |
6.1.2 典型煤与瓦斯突出科学分类 |
6.1.3 煤与瓦斯突出演化过程描述 |
6.1.4 煤与瓦斯突出激发条件分析 |
6.1.5 煤与瓦斯突出启动力能判据 |
6.2 煤与瓦斯突出物理模拟验证性试验 |
6.2.1 煤与瓦斯突出模拟试验系统 |
6.2.2 煤与瓦斯突出模拟试验方案 |
6.2.3 煤与瓦斯突出模拟试验结果 |
6.3 基于KSBT的煤与瓦斯突出案例分析 |
6.3.1 中梁山煤矿南井突出监测实验分析 |
6.3.2 平煤股份十三矿“8·16”突出事故分析 |
6.4 关键结构体致灾理论的核心思想 |
6.5 本章小结 |
7 关键结构体致灾机理工程应用研究 |
7.1 在突出危险区超前探测工作方面 |
7.2 在煤与瓦斯突出危险性预测方面 |
7.2.1 对煤层突出倾向性评价的启示 |
7.2.2 对突出危险性预测方法的启示 |
7.2.3 对突出预测敏感指标确定的启示 |
7.3 在煤与瓦斯突出危险监测预警方面 |
7.4 在煤与瓦斯突出灾害综合治理方面 |
7.4.1 低渗突出煤层增透的概念模型 |
7.4.2 卸荷消能与介质属性改造协同防突原理 |
7.5 本章小结 |
8 全文总结与研究展望 |
8.1 论文主要结论 |
8.2 论文主要创新点 |
8.3 进一步研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)煤与瓦斯突出的微震前兆特征与预警模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 煤与瓦斯突出国内外研究现状 |
1.2.1 煤与瓦斯突出机理国内外研究现状 |
1.2.2 煤与瓦斯突出预测方法国内外研究现状 |
1.2.3 微震(声发射)国内外研究现状 |
1.3 研究内容及预期目标 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 预期目标 |
1.4 研究方法及技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 论文的创新点 |
第2章 微震监测的基本原理 |
2.1 微震信号的产生机理 |
2.1.1 一般材料的微震信号产生机理 |
2.1.2 煤岩体的微震信号产生机理 |
2.2 微震震源机制 |
2.3 微震信号的传播机理 |
2.4 含瓦斯煤体的力学性质及声发射特征 |
2.4.1 瓦斯对煤体力学性质的影响 |
2.4.2 含瓦斯煤体的声发射特征 |
2.5 本章小结 |
第3章 不同类型突出煤体变形破坏过程声发射演化特征综合分析 |
3.1 声发射试验方案 |
3.2 原煤声发射演化特征 |
3.2.1 常规三轴声发射特征 |
3.2.2 加轴压卸围压声发射特征 |
3.2.3 不同应力路径条件下原煤声发射演化特征分析 |
3.3 型煤声发射演化特征 |
3.3.1 常规三轴声发射特征 |
3.3.2 加轴压卸围压声发射特征 |
3.3.3 不同应力路径条件下型煤声发射演化特征分析 |
3.4 不同类型突出煤体的声发射参数数量水平及变形破坏特征 |
3.4.1 声发射参数数量水平 |
3.4.2 煤体的变形破坏特征 |
3.5 本章小结 |
第4章 煤与瓦斯突出(危险)的微震前兆特征试验研究 |
4.1 煤与瓦斯突出的物理模型 |
4.2 煤巷掘进遇区域构造煤的微震前兆特征及其影响因素分析 |
4.2.1 煤巷掘进遇区域构造煤的数值模型 |
4.2.2 原岩应力和采动应力的分布及演化规律 |
4.2.3 煤巷掘进遇区域构造煤的微震前兆特征 |
4.2.4 煤与瓦斯突出案例分析 |
4.3 石门揭煤的微震前兆特征 |
4.4 煤巷掘进遇软分层的微震前兆特征及其影响因素分析 |
4.4.1 煤巷掘进遇软分层的数值模型 |
4.4.2 原岩应力分布规律 |
4.4.3 软分层厚度对原岩应力分布的影响 |
4.4.4 煤巷掘进遇软分层的微震前兆特征 |
4.5 煤巷掘进遇断层的微震前兆特征及其影响因素分析 |
4.5.1 煤巷掘进遇断层的数值模型 |
4.5.2 原岩应力和采动应力的分布及演化规律 |
4.5.3 断层活化规律及其影响因素分析 |
4.5.4 煤巷掘进遇断层的微震前兆特征及案例分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 煤与瓦斯突出微震监测预警方法 |
5.1 现场煤与瓦斯突出(危险)的微震前兆特征 |
5.1.1 遇突出动力现象的微震前兆特征 |
5.1.2 遇地质构造带的微震前兆特征 |
5.1.3 遇煤与瓦斯突出的微震前兆特征 |
5.2 微震预测突出预警指标的选择 |
5.3 微震预测突出预警模型的建立 |
5.3.1 预警判据之一 |
5.3.2 预警判据之二 |
5.3.3 预警判据之三 |
5.3.4 综合突出预警模型 |
5.4 微震预警模型的检验与分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 微震监测技术预测突出的工程应用 |
6.1 新元矿煤与瓦斯突出监测概况 |
6.1.1 矿区地层特征 |
6.1.2 井田地质构造及分布特征 |
6.1.3 煤层瓦斯赋存特征 |
6.1.4 试验地点 |
6.2 微震监测系统的安装 |
6.2.1 微震传感器的安装方式 |
6.2.2 传感器的安装位置 |
6.3 现场监测数据分析 |
6.3.1 短时指标数据分析 |
6.3.2 长时指标数据分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(7)羊场湾煤矿煤柱尺寸优化及防灭火技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的提出及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.4 论文的创新点 |
2 极易自燃厚煤层窄煤柱优化方案研究 |
2.1 羊场湾煤矿130205工作面概况 |
2.2 煤柱合理尺寸计算及分析 |
2.3 基于应力分布的不同煤柱留设方案对比分析 |
2.4 基于通防灾害防治的煤柱留设方案对比 |
2.5 煤柱留设方案确定及实施效果分析 |
2.6 本章小结 |
3 极易自燃厚煤层综放工作面采空区危险区域划分 |
3.1 采空区遗煤自燃“三带”划分标准 |
3.2 采空区遗煤自燃“三带”测点布置 |
3.3 130205综放面采空区自燃“三带”划分及安全推进速度 |
3.4 羊场湾煤矿130205综放面采空区危险区域划分 |
3.5 本章小结 |
4 极易自燃厚煤层综放工作面不同生产时期防灭火技术方案设计 |
4.1 煤柱及邻近采空区自然发火监测技术 |
4.2 正常回采期间防灭火措施 |
4.3 缓慢推进期间防灭火措施 |
4.4 工作面回撤期间防灭火措施 |
4.5 工作面防灭火应急预案与管理体系 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)掘进工作面煤与瓦斯突出动态预测方法与技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 煤与瓦斯突出瓦斯动态涌出特征 |
2.1 瓦斯在煤层中的赋存与运移 |
2.1.1 煤层瓦斯赋存特征 |
2.1.2 煤岩中瓦斯运移规律 |
2.2 煤与瓦斯突出的瓦斯涌出特征 |
2.2.1 瓦斯异常涌出与突出之间的关系 |
2.2.2 突出前瓦斯异常涌出原因分析 |
2.2.3 瓦斯动态涌出分析指标 |
2.3 本章小结 |
3 掘进工作面瓦斯动态涌出影响因素试验研究 |
3.1 试验考察区概况 |
3.1.1 矿井概况 |
3.1.2 掘进工作面情况 |
3.2 瓦斯涌出量与掘进工艺、作业工序之间的关系 |
3.3 瓦斯涌出量与地质构造之间的关系 |
3.4 瓦斯涌出量与煤层赋存之间的关系 |
3.5 瓦斯涌出量与掘进技术参数之间的关系 |
3.6 瓦斯涌出量与巷长、暴露煤壁面积和暴露时间的关系 |
3.7 本章小结 |
4 掘进工作面煤与瓦斯突出动态预测方法研究 |
4.1 掘进工作面瓦斯分布状况 |
4.2 掘进工作面风流流动状况 |
4.3 巷道煤壁瓦斯涌出规律 |
4.3.1 测定方法 |
4.3.2 暴露煤壁瓦斯涌出强度与暴露时间关系的建立 |
4.4 落煤瓦斯解吸规律 |
4.5 掘进工作面煤与瓦斯突出动态预测方法 |
4.5.1 暴露煤壁瓦斯涌出量预测方法 |
4.5.2 掘进落煤瓦斯解吸量预测方法 |
4.5.3 掘进工作面煤与瓦斯突出动态预测数学模型 |
4.6 本章小结 |
5 瓦斯动态涌出预测指标及临界值研究 |
5.1 现场跟踪测定 |
5.1.1 工作面突出危险性预测 |
5.1.2 工作面防治煤与瓦斯突出措施 |
5.1.3 工作面防突措施效果检验 |
5.1.4 跟踪测试结果 |
5.2 瓦斯动态预测敏感指标确定 |
5.3 预测指标临界值研究 |
5.3.1 突出临界状态落煤解吸指标 |
5.3.2 突出临界状态煤壁瓦斯涌出指标 |
5.4 掘进工作面瓦斯动态指标预测临界值 |
5.5 本章小结 |
6 瓦斯动态监测系统的设计、研发及现场试验 |
6.1 瓦斯动态监测系统实验室研究 |
6.1.1 系统原理与结构 |
6.1.2 系统主要元件 |
6.1.3 煤矿环境监测系统的通用传输信号考察 |
6.1.4 系统调试 |
6.2 瓦斯动态监测系统工业性试验 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
附件 |
(9)柳家庄煤矿掘进头过断层时瓦斯异常涌出的研究(论文提纲范文)
1 矿井的基本情况 |
2 521 2运输顺槽掘进头的情况 |
3 矿井瓦斯涌出的治理 |
4 结束语 |
四、掘进过断层瓦斯异常涌出的治理与规律浅析(论文参考文献)
- [1]浅谈煤矿安撤人员的素质教育及安全管理[J]. 宋有福,刘晨曦,芦兴东. 山东煤炭科技, 2021(12)
- [2]深井冲击煤层大断面沿空掘巷围岩控制技术研究[D]. 傅鑫. 山东科技大学, 2020(06)
- [3]采空区瓦斯抽采条件下煤自然发火规律及关键防控技术研究[D]. 李光. 山东科技大学, 2019(03)
- [4]攀枝花至大理高速公路宝鼎二号隧道施工关键技术[D]. 范仁玉. 西南交通大学, 2019(03)
- [5]煤与瓦斯突出的关键结构体致灾机理[D]. 舒龙勇. 中国矿业大学(北京), 2019(12)
- [6]煤与瓦斯突出的微震前兆特征与预警模型研究[D]. 朱南南. 煤炭科学研究总院, 2018(12)
- [7]羊场湾煤矿煤柱尺寸优化及防灭火技术研究[D]. 王成. 山东科技大学, 2018(03)
- [8]掘进工作面煤与瓦斯突出动态预测方法与技术研究[D]. 曹垚林. 辽宁工程技术大学, 2014(02)
- [9]柳家庄煤矿掘进头过断层时瓦斯异常涌出的研究[J]. 刘慧志,苟瑞君. 山西煤炭, 2013(02)
- [10]小断层对瓦斯涌出的影响[A]. 陈杰. 瓦斯地质基础与应用研究, 2011