一、回采采空区上隅角瓦斯治理的数值模拟与参数确定（论文文献综述）
张晓刚[1]（2021）在《腾晖矿大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯技术研究》文中进行了进一步梳理预防回采工作面上隅角瓦斯聚集是防治瓦斯事故的重要措施,随着采煤机械化程度的不断提高及工作面瓦斯涌量的增大,传统的防治措施难以达到预期的治理效果。本文采用理论结合实践的方法,研究大直径定向高位长钻孔“以孔代巷”抽采治理上隅角瓦斯新技术,并在山西腾晖煤矿进行工程试验,提出了一套基于大直径定向高位长钻孔抽采治理回采工作面上隅角瓦斯的方法。研究了大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯的原理及作用机理,得到了抽采影响煤（岩）层瓦斯流动的渗流机理;利用COMSOL数值模拟软件,建立煤层覆岩模型,分析抽采负压和钻孔直径对有效抽采半径的影响规律;根据采空区覆岩三带裂隙理论,结合实测数据、数值模拟结果以及采空区覆岩裂隙带经验公式,确定了钻孔布置的最佳层位、合理的抽采负压及合理的钻孔直径等大直径定向高位长钻孔的抽采参数,大直径钻孔直径采用153mm,抽采负压为20KPa左右,钻孔终孔合理层位在距工作面顶板垂直距离60m左右。在瓦斯抽采实践过程中,通过系统监测数据、人工观测记录等手段获取大量数据,考察了抽采效果及上隅角瓦斯治理的效果,并对大直径定向高位长钻孔抽采的应用效果进行评价,验证了理论及数值模拟的研究结果,并对部分参数进行了修正。此研究为腾晖煤矿及类似矿井的上隅角瓦斯治理提供了一种新的思路,采用大直径定向高位长钻孔以孔代巷治理上隅角瓦斯,确保矿井安全生产的同时节省了成本,对其它矿井的瓦斯治理具有借鉴意义。
刘斌[2]（2021）在《采空区瓦斯涌出来源量化分析及分源治理技术》文中提出在煤矿生产中,瓦斯灾害常常是引发事故最大的原因,因此瓦斯来源以及其防治技术也是关乎矿井安全生产的重中之重。本文在分析和总结前人关于采空区瓦斯来源以及工作面上隅角瓦斯治理技术的基础上,针对宜兴煤业一采区1202综采工作面上隅角瓦斯超限所导致工作面停产以及采空区瓦斯来源等问题,通过现场取样分析检测等技术手段,利用稳定碳氢同位素分源法并提出采空区瓦斯来源计算模型,预测各临近煤层和本煤层对1202采空区瓦斯贡献率。根据分源预测结果,提出采空区瓦斯分源治理措施,运用FLUENT模拟软件对采空区不同的瓦斯治理方式进行模拟,综合考虑决定使用采取上隅角埋管抽采瓦斯治理方式,解决上隅角瓦斯超限问题。在研究过程中主要取得以下成果:（1）利用稳定碳氢同位素值进行碳氢同位素标记,对1202综采工作面采空区混合瓦斯进行来源定量分析,并提出瓦斯分源计算模型。（2）根据单日与单月分源预测结果表明,对于1202综采工作面采空区2下#煤层瓦斯来源占比最大,达到52.72%左右,2#煤层和3#煤层瓦斯贡献率平均分别为24.53%、16.52%,而1#煤层瓦斯贡献率起伏变化不大,稳定在6.24%左右,因此1202瓦斯防治的重点是2下#煤层,2+3#煤层辅助防治。（3）在采空区多孔介质理论体系研究基础上,建立了在采空区与工作面的瓦斯流动的数学模型,使用FLUENT数值模拟软件对1202回采工作面采空区瓦斯的不同抽采方式对采空区内部瓦斯气体运移进行数值模拟分析。结果表明:埋管条件下,上隅角瓦斯浓度与未抽采时相比瓦斯浓度降低28%,工作面上隅角瓦斯浓度下降到0.45%左右;模拟埋管加长距离高位钻孔联合布置时,采空区深部区域的瓦斯浓度也得以被大大减弱,抽采之后瓦斯浓度下降45%,工作面上隅角瓦斯浓度下降到0.35%左右。（4）对现场进行抽采试验结果表明,抽采期间上隅角平均瓦斯浓度降到了0.40%,抽采纯量稳定在8.03m3/min左右,抽采负压维持在12.37Kpa左右,上隅角与回风巷平均瓦斯浓度分别降到了0.48%、0.31%,与模拟结果相差不大,基本一致。虽然使用埋管抽采可以有效降低上隅角瓦斯浓度,达到安全生产水平,但根据模拟效果建议还是采取埋管和高位钻孔联合布置抽采方式可以从根源上有效防治瓦斯。
赵学文[3]（2020）在《倾斜煤层窄煤柱工作面瓦斯运移规律及防治技术研究》文中指出矿井瓦斯灾害是煤矿开采过程中的主要灾害。随着煤矿开采程度的综合机械化与集中化,煤矿工作面的推进速度不断提高,从而加速了大面积采空区的形成,为工作面采空区瓦斯的大量积聚创造了有利环境。由于倾斜煤层窄煤柱综放开采模式下,窄煤柱受到偏载应力,更容易变形破坏,而变形破坏的窄煤柱很容易贯通两个相邻工作面,导致正在回采的工作面瓦斯灾害问题越来越突出,严重制约着煤矿的安全生产。本文以硫磺沟煤矿（4-5）06工作面为研究背景,在倾斜煤层窄煤柱综放开采模式下,分析了采空区瓦斯运移的影响因素,通过理论和模拟研究了倾斜煤层窄煤柱工作面采空区的瓦斯运移规律。然后根据瓦斯的运移规律提出了具体的瓦斯防治技术,最后应用于现场工程实践。主要研究内容及成果如下:通过FLAC3D数值模拟软件,模拟了倾斜煤层工作面在回采过程中,窄煤柱的稳定性变化情况,得出窄煤柱内部塑性破坏、所受应力以及位移变化情况。并根据其位移分布特点将窄煤柱分为三部分:窄煤柱完整部分、窄煤柱裂隙发育部分以及窄煤柱垮落部分。最后,结合采空区其他区域的孔隙率得出窄煤柱各部分的孔隙率,为采煤工作面瓦斯来源提供了依据。利用FLUENT分别模拟了邻近采空区在无瓦斯防治措施以及在注氮的情况下,正在回采工作面采空区的瓦斯浓度分布情况,得到了倾斜煤层窄煤柱工作面在回采过程中的瓦斯运移规律。通过对工作面采空区使用高位钻场和回风隅角埋管的情况进行模拟,经过模拟得出窄煤柱工作面的瓦斯浓度分布规律。结果表明,利用高位钻场及埋管治理瓦斯可以降低工作面及上隅角瓦斯浓度。提出了高位钻场抽采瓦斯与上隅角埋管抽放采空区瓦斯的具体技术措施。结合其他瓦斯防治措施,最后经过现场实测,汇总出倾斜煤层窄煤柱工作面回采过程中瓦斯的防治效果。最终工作面及回风隅角的瓦斯积聚问题得到了有效的治理,具有很高的应用推广价值。
刘洪波[4]（2020）在《特厚煤层坚硬顶板综放面瓦斯治理技术研究》文中研究表明特厚煤层坚硬顶板综放工作面回采期间上隅角瓦斯极易超限是制约工作面安全高效开采的技术难题,对此开展研究,解决上隅角瓦斯超限问题,对综放工作面实现安全高效生产具有重要意义。论文以新疆呼图壁小甘沟煤矿开采条件为工程背景,以动态瓦斯治理为理念,通过现场实测、理论分析与工程实践相结合的方法,研究采煤工作面瓦斯涌出规律,分析瓦斯主要来源,确定瓦斯治理方案,并通过实践完善。11144工作面煤层厚度13m,顶板中等坚硬,工作面回采期间,采空区遗煤较多,且采空区存在空腔,上隅角经常出现瓦斯超限现象,尤其当顶板大面积破断时瓦斯超限更为严重。为了解决11144工作面瓦斯超限问题,研究以瓦斯含量精准测定为基础,以工作面瓦斯来源及瓦斯涌出规律分析为前提,结合采空区上覆岩层破断规律、采空区瓦斯分布和运移规律,确定以顶板走向高位钻孔抽采瓦斯为主要手段的瓦斯动态治理措施。经过测定,矿井采煤工作面煤层瓦斯含量最大值3.32m3/t,平均含量2.35m3/t;预测工作面最大绝对瓦斯涌出量为9.68m3/min,最小为5.33m3/min,平均为6.61m3/min;研究分析表明工作面瓦斯68.7%来源于采空区,根据工作面采空区瓦斯向顶部冒落带和裂隙带流动聚集的规律,制定了高位钻孔抽采瓦斯的瓦斯治理方案。工程实践表明,采用研究得出的瓦斯治理方案后,11144工作面回采期间上隅角瓦斯不超限,回风巷瓦斯浓度降到0.1%-0.3%,上隅角瓦斯浓度降到0.2%-0.38%,上隅角和回风巷瓦斯得到了有效控制,满足了生产期间对瓦斯控制的要求。本文研究不仅解决小甘沟煤矿同类工作面瓦斯治理问题,也为类似矿井工作面瓦斯治理提供经验。
任梦莉[5]（2020）在《三侧沿空孤岛工作面采空区瓦斯分布特性研究》文中进行了进一步梳理随着煤炭开采深度的增大,有时会采用跳采连续方式来避免工作面之间的干扰,综合考虑地质条件的复杂性,就会形成孤岛综采工作面,该类工作面特点为随着工作面的回采覆岩会发生移动、变形,应力集中明显,覆岩裂隙发育充分并为瓦斯流动提供直接通道,导致卸压瓦斯在回采期间进入工作面,对工作面安全高效回采造成影响。为解决上述问题,本文以120502工作面为研究背景,利用FLAC3D软件,按照采场内的实际回采顺序构建出三侧沿空孤岛工作面模型,对煤层采动过程中上覆岩层应力、位移、裂隙区变形特征进行研究,由此得出:在工作面推进过程中,左、右、上部采空区均对本工作面产生扰动,上部采空区扰动最为显着;倾向上垂直应力在左侧煤柱应力集中程度较高,走向上垂直应力在工作面前方位置呈现先降低后不断升高的趋势,应力集中系数逐渐增大;垂直位移方向呈现先向下后转变为向上的趋势,向下的垂直位移峰值不断增大而向上的垂直位移峰值基本保持稳定;裂隙区总体为“马鞍形”,逐渐扩大与临近三个采空区相互贯通,且顶板上方岩体处于拉压应力区,则本工作面采空区围岩裂隙发育更为充分;借助应力判别法得出了工作面冒落带、裂隙带的高度范围。利用COMSOL软件,结合Naiver-Stoke方程、Brinkman方程、平移-扩散方程及Fick定理,基于120502三侧沿空孤岛综采面建立了采空区气体-瓦斯流动模型,研究高抽巷抽采条件下对采空区瓦斯浓度的影响规律,以上隅角、回风流、工作面瓦斯浓度为判定依据,得出了高抽巷合理布置参数:与回风巷水平距离S约为15m,与煤层顶板垂距H约为20m。对工作面正常回采期间的上隅角、回风流、工作面瓦斯浓度进行实测分析,与数值模拟结果进行对比,得出两者结果基本吻合,对数值模拟过程进行了验证;同时对工作面正常回采期间的高抽巷抽采瓦斯纯量及瓦斯绝对涌出量进行实测分析,得出高抽巷抽采瓦斯纯量占瓦斯绝对涌出量的45%左右,验证了本工作面可以实现安全高效的开采。图[32]表[12]参[91]
杨前意[6]（2020）在《保德煤矿偏“Y”型工作面采空区埋管抽采技术研究》文中提出由瓦斯所造成的煤矿安全事故时常发生,对于煤矿安全生产具有重大影响。对于瓦斯在煤矿生产过程中出现的局部地区积聚和超限问题;尤其是偏“Y”型工作面上隅角瓦斯浓度超限。采用埋管抽采瓦斯的方法,通过在采空区进行埋管抽采,从根源上降低上隅角瓦斯浓度,可以有效减少上隅角瓦斯超限导致煤矿安全事故的发生。埋管抽采参数的改变对治理上隅角瓦斯浓度超限问题有很大影响,因此通过数值模拟研究抽采参数与上隅角瓦斯浓度之间的关系;从而确定一个最佳的埋管抽采技术参数对煤矿安全、高效生产具有重要意义。本文以保德煤矿偏“Y”型81307工作面为研究对象,邻近层、开采层瓦斯涌出量分别为10.15m3/min、7m3/min;工作面倾向长240m,煤层平均厚度6.4m,属厚煤层。使用COMSOL多物理场耦合软件建立了数值模型,然后通过数值模拟研究了采空区埋管抽采参数对上隅角等地瓦斯浓度的影响。81307工作面上隅角等地瓦斯浓度随布置间距减小而变小,间距超过100m时,瓦斯浓度随着间距增大而增长的趋势变快。瓦斯浓度随着负压增大而减小,随着抽采负压的增大,瓦斯浓度减小的幅度变小,当抽采负压达到35KPa以上,瓦斯浓度维持稳定,不会发生较大变化。抽采管径与瓦斯浓度的总体趋势呈现负相关,瓦斯浓度随着抽采管径增大而减小,抽采管径在800-1400mm中,变化趋势较小。上隅角等地瓦斯浓度随着抽采流量的增大而减小,小于600m3/min时,工作面、上隅角和回风流中瓦斯浓度随流量改变的变化较明显。综合考虑现有设备,经济效益等因素,确定最佳的埋管抽采参数:布置间距100m,抽采负压32KPa,抽采管径800mm,抽采流量600m3/min。最后81307工作面使用数值模拟得出的参数进行试验,通过监测监控的方法考察掘进期间实际瓦斯浓度情况,发现上隅角等地瓦斯浓度始终符合煤矿安全标准,实测值与数值模拟结果吻合,最终确定了偏“Y”型工作面采空区埋管抽采的最佳参数,该数值模型是正确的。偏“Y”型工作面采空区埋管最佳抽采参数的确定,为同类型煤矿安全、高效生产提供了重要帮助。图[65]表[17]参[90]
武旭东[7]（2020）在《高河能源W4301工作面“风排”与“抽采”协同防治瓦斯的探索》文中认为随着煤矿开采深度的增加,工作面瓦斯涌出量越来越大,特别是综合机械化放顶煤开采时瓦斯涌出不均匀,使得工作面尤其是上隅角瓦斯频繁超限。工作面的瓦斯治理,目前主要有“风排”与“抽采”两个途径。其中,“风排”治理瓦斯是最直接、最经济、最可靠的方法,通过改变工作面巷道布置、增加工作面配风量,从而增加工作面的“风排”瓦斯量,但该方法由于受工作面极限风量的限制,涌入工作面的瓦斯难以全部稀释到安全浓度;采用“抽采”的方法,提前将尚未释放到风流中的瓦斯抽走,可有效解决工作面瓦斯超限问题,但瓦斯抽采工程量大、耗时长、费用高,且工作面巷道系统需提前完成,给工作面的采掘衔接增加了压力。因此工作面瓦斯抽采设计做出后,须对工作面瓦斯“抽采”效果进行考察,以保障投产后工作面剩余瓦斯能被风流稀释。考虑到“风排”与“抽采”瓦斯的时间与成本问题,寻求“风排”与“抽采”协同治理工作面瓦斯的方法,成为高瓦斯矿井需要迫切解决的现实问题。高河能源为典型的高瓦斯矿井,其煤层埋藏深、透气性差及综放开采瓦斯涌出量大且不均匀,瓦斯治理难度大。针对该问题,本文以W4301工作面为研究对象,在分析工作面实际情况及瓦斯涌出根本原因的基础上,提出采用“风排”与“抽采”协同防治工作面瓦斯并进行可行性探索,为高河能源深部高瓦斯煤层开采的瓦斯治理提供理论指导。本文综合运用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的研究方法,主要研究内容如下:（1）根据经典矿压理论和“O”型圈理论,结合高河能源3#煤层上覆岩层的岩性特征,分析了综放开采条件下采空区覆岩破坏特征及裂隙演化规律,并运用理论计算、数值模拟及仰孔注水探测分析得到W4301工作面采空区“竖三带”裂隙发育高度范围,并引入煤岩体碎胀系数计算得到采空区“横三区”的相关参数,为后文研究提供了参数依据。（2）基于通风三大定律,构建矿井三维通风网络解算模型,并结合现场阻力测定的参数,分别对试验工作面采用“两进两回”型、“三进一回”型及“两进一回”型三种通风系统进行风量分配及风流模拟,确定了各通风系统的通风线路及各巷道风量取值,从而为后文研究提供风流参数。（3）通过Fluent模拟试验工作面在三种不同通风系统下的瓦斯运移规律及风排瓦斯治理效果。分析发现:在采用“两进两回”型通风系统后,试验工作面的上隅角瓦斯浓度为1.35%,远超过规程所规定的1%极限值;在采用“三进一回”型及“两进一回”型通风系统后,上隅角瓦斯浓度有所降低,分别为0.91%、0.86%。而回风顺槽瓦斯浓度分别为1.15%、1.52%,均超过规程规定值,且采空区内存在高浓度瓦斯云团,有较大的隐患。因此,仅通过风排作用无法消除工作面涌出瓦斯,需进一步结合抽采措施强化瓦斯治理。（4）对比试验工作面在采用三种不同通风系统与高抽巷联合布置后的采空区瓦斯浓度分布情况。分析发现:在“风排”与“抽采”协同作用下,工作面上隅角及巷道内瓦斯浓度均符合规程要求。其中,“两进一回”型通风系统与高抽巷联合布置下工作面上隅角瓦斯浓度为0.53%,低于其他两种通风系统的瓦斯浓度,且“两进一回”型通风系统巷道掘进工程量少,施工周期短,可缓解巷道掘进对采面投产的制约。综合考虑,W4301工作面采用“两进一回”型通风系统与高抽巷联合布置更合理。（5）通过在高河能源W4301工作面的现场工业性试验,分析了工作面瓦斯涌出的影响因素、涌出规律及瓦斯治理效果。现场对比分析表明:在采用“两进一回”型通风系统与高抽巷联合布置后瓦斯治理效果显着,工作面瓦斯浓度在0.65%左右、上隅角（0.55～0.67%）及沿空留巷（0.33～0.85%）均在1%以下,取得了较好的安全生产效果,同时也为高河能源开采深部高瓦斯煤层的瓦斯治理提供了参考。
桑乃文[8]（2020）在《东庞矿21219工作面瓦斯与煤自燃复合灾害防治技术优化模拟研究》文中指出近些年煤自燃引爆瓦斯的事故频频发生,预示着瓦斯与煤自燃复合灾害已经成为矿井重特大事故发生的根源,是保障煤矿安全生产的新挑战,因此引起了国内外专家学者的重视,研究发现采空区煤自燃灾害与瓦斯灾害之间存在着某种关联,在瓦斯与煤自燃复合灾害严重的矿井,将瓦斯与煤自燃完全独立开来研究是不可取的。本文以东庞矿21219工作面为研究背景,针对开采煤层2#煤高瓦斯且自燃的特性,基于瓦斯与煤自燃复合灾害的致灾机理,以2#煤的自燃氧化特性研究为切入点,重点对立体抽采条件下通风、抽采、注氮等技术参数对采空区瓦斯与煤自燃复合灾害的影响规律展开研究,包括瓦斯治理体系与防灭火技术体系的相互关系,以及瓦斯治理与防灭火技术最优参数确定的实验研究和现场考察,构建适用于立体抽采工作面的采空区瓦斯与煤自燃复合灾害综合防治技术体系,保障21219工作面生产过程中的高效安全开采。主要研究成果如下:（1）2#煤属于Ⅱ类自燃煤层,在低温氧化过程中,CO从30℃就开始出现,从130℃开始快速增加,C2H4开始出现在120℃130℃之间,从180℃开始快速增加,C3H8出现于140℃150℃之间,而煤体自由基浓度受氧化温度的影响较大,整体来说随氧化温度升高煤体自由基浓度增加,当温度大于80℃时,自由基浓度快速增加。（2）通过模拟研究工作面风量、抽采参数、注氮参数对采空区瓦斯、氧气、复合灾害危险区域分布的影响规律,确定21219工作面设计风量为1200 m3/min是合适的,隅角埋管抽采位置深度为10m时抽采效果最好,隅角埋管抽采流量应该在2436 m3/min之间,高位钻孔终孔平距范围为1030m最为合适,高位钻孔抽采流量应当不大于54 m3/min,注氮位置深度设置为3050 m最为适宜,注氮流量应设置为600 m3/h。（3）构建21219工作面采空区瓦斯与煤自燃复合灾害综合防治技术体系,并对应用效果进行考察,发现上隅角瓦斯浓度控制在0.69%以下,高位钻孔抽采混合流量平均为39.4m3/min,抽采浓度平均为14.2%,抽采纯量平均为5.6m3/min,支架后部CO浓度逐渐下降,工作面CO浓度最大为2ppm,实现了21219工作面瓦斯与煤自燃复合灾害的综合防治。该论文有图60幅,表27个,参考文献63篇。
高瑞亭[9]（2020）在《杨柳煤矿工作面回采期间瓦斯治理技术研究》文中研究指明随着煤矿开采深度的增加,杨柳煤矿现有的瓦斯抽采方法已不能完全满足井下安全生产的要求。本文以杨柳煤矿1075工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟和现场试验等方法,对1075工作面回采期间的本煤层和邻近层的卸压瓦斯抽采技术进行了研究。具体内容如下:首先通过对10煤层瓦斯涌出量预测表明工作面瓦斯涌出量大,邻近层82煤瓦斯含量高,因此除了采前预抽外,还必须在工作面回采期间采用综合瓦斯治理的方法,防止工作面瓦斯超限。在1075工作面回采期间除了采用淮北矿区常用的高位钻孔、地面钻孔抽采外,还提出了采用顶板岩层定向长钻孔取代高位钻孔进行瓦斯抽采的方案,通过采用这些瓦斯抽采措施,最终达到提高瓦斯抽采效率、取消上隅角埋管抽采的目的。为此,本文重点从两个方面进行研究,一是研究确定顶板岩层定向长钻孔的布置层位,确保能有效抽采开采层采空区瓦斯和上邻近层卸压瓦斯,并对抽采效果进行分析;二是地面钻孔同时抽采了开采层采空区瓦斯和上邻近层卸压瓦斯,现有的抽采量分源计算方法存在程序复杂、测试周期长和使用不便等缺点,本文根据杨柳矿的具体情况研究建立使用简单、结果准确的新型计算模型。根据杨柳矿10煤层顶板岩性,通过理论计算与UDEC数值模拟两种方法,对工作面上覆岩层的冒落三带高度以及工作面开采卸压范围进行确定,从而为抽采钻孔的布置提供理论参考。结果表明1075工作面上覆岩层冒落带高度为013m,裂隙带高度为1340m,上邻近层82煤处于卸压范围之内。基于此,高位钻场高位孔的法距控制在距10煤层上方1530m之间,平距为距回风巷065m范围;顶板岩层定向高位长钻孔终孔高度设计为10煤层上方1925m的粉砂岩中;地面钻孔孔底位置布置在距回风巷2060m处,是卸压瓦斯抽采的最佳范围。在1075工作面新的瓦斯抽采方案现场实施后,通过高位钻场钻孔抽采瓦斯量为130.01万m3,通过顶板岩层定向钻场长钻孔抽采瓦斯量为56.36万m3,通过地面钻孔抽采瓦斯量为227.90万m3,从钻孔抽采浓度、抽采纯量及抽采量等方面验证了钻孔抽采设计参数的合理性和可靠性;从抽采量和上隅角及回风巷瓦斯浓度等方面综合分表明采用新的瓦斯抽采方案后,回风巷瓦斯浓度平均值为0.14%,上隅角瓦斯浓度平均值为0.18%,消除了瓦斯超限,说明现在设计采用的瓦斯抽采方法是可行的。从钻场及钻孔的施工量、经济效益、瓦斯抽采效果以及工作面安全状况等方面综合分析表明用1个顶板岩层定向长钻孔钻场取代6个高位钻场具有明显的优越性,此结果为顶板岩层定向长钻孔在一些合适位置代替高位钻孔抽采提供了可行性参考。根据杨柳矿的具体情况建立计算地面钻孔抽采卸压煤层及采空区瓦斯流量的分源计算模型,为被保护层的抽采效果评价提供了依据。计算结果表明,1075工作面地面钻孔的抽采纯瓦斯总量中,82煤卸压瓦斯所占比例为65%-88%,平均为81%,并由此计算出被保护层82煤的瓦斯预抽率达到76.01%,卸压区域残余瓦斯含量为2.62 m3/t,82煤卸压瓦斯抽采达到了良好的效果。通过以上研究,本文提出的1075工作面回采期间综合瓦斯抽采达到了预期的抽采效果,验证了取消上隅角埋管抽采是可行的,且地面钻孔抽采瓦斯分源计算新模型为计算上邻近层瓦斯抽采量提供了准确、简便的计算方法。该论文有图38幅,表15个,参考文献94篇。
盛锴[10]（2019）在《缓倾斜煤层群采动煤岩破坏及瓦斯运移规律研究》文中研究指明我国缓倾斜煤层群是典型煤层赋存特征,研究缓倾斜煤层群采动煤岩破坏及瓦斯运移规律对瓦斯治理具有十分重要的理论意义和实用价值。开滦矿区煤层赋存是典型的缓倾斜煤层群,地质条件复杂,开采煤层多,采空区数量众多,新开采采煤工作面上方往往存在已开采煤层的采空区。高位钻孔、低位埋管抽采是有效解决采空区卸压瓦斯、预防上隅角瓦斯浓度超限的常用技术,也是确保安全回采的关键。因此,论文以开滦矿区缓倾斜煤层群为研究对象,研究缓倾斜煤层群采动覆岩移动破坏规律,得到煤岩层裂隙分布特征、卸压范围及演化规律;根据覆岩垮落沉降规律研究采空区孔隙率分布特征,研究采空区瓦斯运移规律,确定采场裂隙带内瓦斯富集区域,由此优化高位钻孔层位、低位埋管抽采参数,为开滦集团缓倾斜煤层群优化卸压瓦斯抽采系统布置,提高卸压瓦斯抽采效果,提供技术支持。论文采用工程数据综合分析、理论分析、相似模拟实验、数值模拟以及试验地点工业试验的综合研究方法,对缓倾斜近距离煤层群采动煤岩破坏及瓦斯运移规律进行研究,取得以下研究成果:（1）缓倾斜煤层开采围岩采动应力分析。采煤工作面在回采过程中,沿工作面推进方向煤层顶、底板受采动影响,原有应力平衡状态被打破。建立缓倾斜煤层开采顶、底板控制的力学模型,分析了缓倾斜煤层开采顶板、底板控制模式下缓倾斜煤层开采顶板、底板的应力分布特征。通过有限差分数值计算软件FLAC3D的连续体模型,构建不同煤层倾角煤层群模型,研究采动围岩围岩垂直应力、剪应力、位移、塑性区域分布特征。（2）缓倾斜近距离煤层群采动裂隙演化相似模拟试验研究。以开滦矿区唐山矿缓倾斜煤层群为研究对象,选取5#煤层T1452工作面和8、9#煤层Y484工作面建立物理相似模型,研究采空区下部厚煤层开采,采场围岩裂隙场分布情况、覆岩垮落沉降规律。（3）缓倾斜近距离煤层群采空区孔隙率三维分布模拟研究。以开滦矿区唐山矿缓倾斜煤层群为研究对象选取5#煤层T1452工作面和8、9#煤层Y484工作面,以离散元模拟软件UDEC的离散体模型,构建数值模拟模型研究下部煤层工作面回采过程中,采空区围岩垂直应力、覆岩垮落沉降、裂隙场分布。（4）采空区围岩裂隙场中瓦斯运移规律研究。以Y484工作面为研究对象总结分析综放综放工作面瓦斯来源及其涌出特点,根据采动覆岩裂隙带分布特征、裂隙带内瓦斯升浮扩散方向,研究影响采场瓦斯分布的影响因素（煤层倾角、重力因素）,进而研究采煤工作面采场围岩裂隙场中的瓦斯运移规律。为综放工作面采空区瓦斯防治提供理论基础。（5）采空区卸压瓦斯抽采优化设计及工程应用。根据试验地点实际情况研究高位钻孔的终孔位置、终孔间距、钻孔在倾向上控制范围、压茬距离等参数。并在现场进行工程应用,检验抽采效果,确定瓦斯富集区域。
二、回采采空区上隅角瓦斯治理的数值模拟与参数确定（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、回采采空区上隅角瓦斯治理的数值模拟与参数确定（论文提纲范文）
（1）腾晖矿大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 煤岩应力-裂隙-渗流耦合规律 |
| 1.2.2 上隅角瓦斯积聚成因研究现状 |
| 1.2.3 上隅角瓦斯治理方法研究现状 |
| 1.2.4 上隅瓦斯抽采技术现状及不足 |
| 1.2.5 以孔代巷技术的发展 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 本文创新点 |
| 2 定向高位长钻孔抽采治理上隅角瓦斯的机理 |
| 2.1 煤层开采后上覆岩层“垂直三带”中裂隙带的形成机理 |
| 2.2 开采煤层上覆岩层裂隙带的特性 |
| 2.3 裂隙带高度计算 |
| 2.4 裂隙带的影响因素 |
| 2.4.1 上覆岩层岩性 |
| 2.4.2 煤层采高及分层开采方式 |
| 2.4.3 工作面长度 |
| 2.4.4 煤层倾角 |
| 2.4.5 工作面推进速度 |
| 2.4.6 顶板管理 |
| 2.5 裂隙带对采空区瓦斯抽采及上邻近层瓦斯抽采的意义 |
| 2.6 定向高位长钻孔抽采治理上隅角瓦斯的机理 |
| 2.6.1 受抽采影响煤(岩)层瓦斯的渗流机理 |
| 2.6.2 成孔过程孔壁变形 |
| 2.6.3 定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯机理 |
| 2.7 本章小节 |
| 3 大直径定向高位长钻孔瓦斯抽采数值模拟 |
| 3.1 数值模拟建立基本条件 |
| 3.1.1 基本原理 |
| 3.1.2 假设条件 |
| 3.1.3 数学模型 |
| 3.1.4 初始条件和边界条件 |
| 3.1.5 数值模拟参数 |
| 3.1.6 网格划分 |
| 3.1.7 求解器参数设置 |
| 3.2 合理抽采孔压和孔径数值模拟 |
| 3.2.1 合理抽采孔压模型建立 |
| 3.2.2 合理钻孔直径模型建立 |
| 3.3 合理抽采孔压和孔径数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 合理抽采孔压模拟结果 |
| 3.3.2 合理抽采孔径模拟结果 |
| 3.4 采空区裂隙带数值模拟结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 大直径定向高位长钻孔抽采治理上隅角瓦斯现场应用 |
| 4.1 腾晖煤业矿井及工作面概况 |
| 4.2 钻孔施工设备 |
| 4.3 高位定向长钻孔设计 |
| 4.3.1 钻孔层位确定 |
| 4.3.2 钻孔直径及抽采负压的选择 |
| 4.3.3 钻孔个数及孔间距确定 |
| 4.3.4 钻孔布置 |
| 4.4 大直径高位定向长钻孔施工工艺 |
| 4.4.1 移机定位 |
| 4.4.2 开孔和扩孔 |
| 4.4.3 封孔 |
| 4.4.4 安装孔口装置 |
| 4.4.5 钻孔施工 |
| 4.5 大直径定向高位长钻孔抽采效果考察 |
| 4.5.1 抽采钻孔抽采纯量效果考察 |
| 4.5.2 抽采钻孔瓦斯浓度效果考察 |
| 4.5.3 上隅角瓦斯效果考察 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）采空区瓦斯涌出来源量化分析及分源治理技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 瓦斯来源分析现状 |
| 1.2.2 采空区瓦斯治理现状 |
| 1.2.3 稳定碳同位素在采空区瓦斯来源分析中研究现状 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 第2章 矿区地质概况及同位素分源法理论分析 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.2 煤层及工作面概况 |
| 2.3 同位素测定瓦斯来源的理论分析 |
| 2.4 瓦斯分源计算模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 采空区瓦斯量化分源研究 |
| 3.1 实验方案 |
| 3.1.1 分煤层煤样和采空区混合气采集工作内容 |
| 3.1.2 样品采集 |
| 3.1.3 煤层解吸气制备 |
| 3.1.4 气样稳定碳氢同位素测试 |
| 3.1.5 气体常规气组分分析 |
| 3.2 煤层解吸气碳氢同位素分布规律 |
| 3.2.1 煤层瓦斯气体的组分特征 |
| 3.2.2 煤层瓦斯稳定碳同位素特征 |
| 3.3 瓦斯来源定量分析 |
| 3.3.1 1202 工作面上隅角单月瓦斯来源动态演化规律分析 |
| 3.3.2 1202 工作面单日上隅角、采空区瓦斯来源动态演化规律分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同分源治理措施下的采空区瓦斯运移规律研究 |
| 4.1 数值模拟理论基础 |
| 4.1.1 Fluent软件的基本程序结构 |
| 4.1.2 Fluent软件的求解过程 |
| 4.1.3 多孔介质的定义 |
| 4.1.4 多孔介质的特征 |
| 4.2 采空区瓦斯运移规律模拟 |
| 4.2.1 采空区瓦斯运移数学模型 |
| 4.2.2 采空区瓦斯运移物理模型建立 |
| 4.3 无抽采方式下采空区瓦斯分布规律 |
| 4.3.1 模拟方案 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 埋管瓦斯抽采时采空区瓦斯分布规律 |
| 4.4.1 模拟方案 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 埋管+钻孔瓦斯抽采时采空区瓦斯分布规律 |
| 4.5.1 模拟方案 |
| 4.5.2 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 瓦斯涌出来源对比分析及治理技术 |
| 5.1 碳同位素分源法与传统分源法预测结果对比 |
| 5.1.1 2_下~#传统分源法预测分析 |
| 5.1.2 瓦斯预测结果对比 |
| 5.2 工作面瓦斯抽采效果及分析 |
| 5.2.1 抽采方案设计及布置参数 |
| 5.2.2 上隅角埋管瓦斯抽采效果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）倾斜煤层窄煤柱工作面瓦斯运移规律及防治技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 窄煤柱稳定性研究现状 |
| 1.2.2 工作面采空区瓦斯运移规律研究现状 |
| 1.2.3 瓦斯防治技术研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 研究内容及目的 |
| 1.4 研究方案及技术路线 |
| 1.4.1 研究方案 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 采空区瓦斯运移影响因素分析 |
| 2.1 煤的微观孔、裂隙结构特征 |
| 2.1.1 煤中的孔隙 |
| 2.1.2 煤中的裂隙 |
| 2.2 采空区瓦斯流动基本规律 |
| 2.2.1 多孔介质的理论及特性 |
| 2.2.2 采空区瓦斯流动基本方程 |
| 2.3 工作面瓦斯来源分析 |
| 2.4 采空区瓦斯涌出特征分析 |
| 2.4.1 采空区瓦斯的涌出特征 |
| 2.4.2 工作面采空区瓦斯涌出量测算方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 工作面回采过程中窄煤柱变形规律分析 |
| 3.1 试验矿井工作面概况 |
| 3.2 工作面煤柱力学效应分析 |
| 3.3 工作面回采过程中窄煤柱稳定性数值模拟 |
| 3.3.1 FLAC3D软件简介 |
| 3.3.2 数值模拟方案 |
| 3.4 数值模拟结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 工作面采空区瓦斯运移规律数值模拟 |
| 4.1 通风方式及采空区上覆岩层“三带”高度计算 |
| 4.1.1 通风方式的选择 |
| 4.1.2 采空区上覆岩层“三带”高度计算 |
| 4.2 倾斜煤层窄煤柱工作面采空区瓦斯运移数值模拟 |
| 4.2.1 窄煤柱工作面物理模型的建立 |
| 4.2.2 模型各区域渗透率及粘性阻力系数的确定 |
| 4.2.3 模型各区域瓦斯源项设定 |
| 4.2.4 数值模拟结果分析 |
| 4.3 高位钻场抽采瓦斯数值模拟 |
| 4.4 回风隅角埋管抽放采空区瓦斯数值模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 瓦斯防治技术工程应用及防治效果 |
| 5.1 瓦斯防治技术工程应用 |
| 5.1.1 高位钻场抽采瓦斯技术 |
| 5.1.2 回风隅角埋管抽放采空区瓦斯 |
| 5.1.3 瓦斯防治其他措施 |
| 5.2 瓦斯防治技术效果 |
| 5.2.1 瓦斯涌出规律分析 |
| 5.2.2 工作面瓦斯治理效果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）特厚煤层坚硬顶板综放面瓦斯治理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 采动影响下覆岩破断规律研究现状 |
| 1.2.2 采空区瓦斯治理研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 2 矿井概况及工作面瓦斯涌出规律 |
| 2.1 矿井及工作面概况 |
| 2.1.1 井田煤层情况 |
| 2.1.2 矿井瓦斯分布带及煤层瓦斯含量 |
| 2.1.3 煤层顶、底板岩性 |
| 2.1.4 工作面概况 |
| 2.1.5 工作面通风及瓦斯 |
| 2.2 瓦斯含量测定及瓦斯涌出规律分析 |
| 2.2.1 瓦斯含量测定 |
| 2.2.2 瓦斯来源及涌出规律分析 |
| 2.3 采空区瓦斯运移数值模拟 |
| 2.3.1 瓦斯运移模型建立 |
| 2.3.2 瓦斯运移规律数值实现 |
| 2.3.3 运输巷风流入口边界 |
| 2.3.4 流体边界条件设置 |
| 2.3.5 数值模拟结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 瓦斯动态治理理念及瓦斯治理方案 |
| 3.1 瓦斯动态治理理念 |
| 3.2 采空区瓦斯治理方法 |
| 3.2.1 高位钻孔瓦斯抽采 |
| 3.2.2 高抽巷瓦斯抽采 |
| 3.2.3 埋管瓦斯抽采 |
| 3.2.4 插管瓦斯抽采 |
| 3.2.5 合理配风 |
| 3.3 瓦斯治理方案设计 |
| 3.3.1 采空区覆岩采动变形破坏规律及三带高度的确定 |
| 3.3.2 工作面沿走向在顶板布置高位钻孔抽采采空区瓦斯的设计方案 |
| 3.3.3 采空区埋管设计方案 |
| 3.3.4 采空区插管设计方案 |
| 3.3.5 合理配风 |
| 3.4 方案比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 方案实施效果及优化 |
| 4.1 高位钻孔抽采方案及实施效果 |
| 4.2 1#高位钻孔瓦斯抽采效果及方案优化分析 |
| 4.3 优化方案及实施效果 |
| 4.3.1 优化高位钻孔设计方案 |
| 4.3.2 2#钻场实施效果分析 |
| 4.3.3 进一步验证优化方案的实践效果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）三侧沿空孤岛工作面采空区瓦斯分布特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采场裂隙结构理论研究 |
| 1.2.2 瓦斯运移规律研究现状 |
| 1.2.3 高抽巷抽采瓦斯研究现状 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法及技术路线 |
| 2 覆岩变形演化特征与瓦斯运移理论分析 |
| 2.1 工作面概况 |
| 2.1.1 煤层情况 |
| 2.1.2 地质情况 |
| 2.2 上覆岩层变形演化特征 |
| 2.2.1 覆岩移动破坏特性 |
| 2.2.2 竖三带特性 |
| 2.2.3 关键层理论 |
| 2.3 采空区瓦斯运移规律 |
| 2.3.1 多孔介质特性 |
| 2.3.2 采空区瓦斯升浮 |
| 2.3.3 采空区瓦斯扩散 |
| 2.3.4 采空区瓦斯聚集 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 采动覆岩运动及破坏特征数值模拟研究 |
| 3.1 建立数值模型 |
| 3.1.1 确定模拟相关参数 |
| 3.1.2 建立数值计算模型 |
| 3.1.3 确定模拟步骤 |
| 3.1.4 选取岩石力学参数 |
| 3.2 覆岩变形特征模拟结果分析 |
| 3.2.1 采动应力场演化特征分析 |
| 3.2.2 采动位移场的变化特征分析 |
| 3.2.3 覆岩裂隙区变化特征分析 |
| 3.2.4 覆岩两带高度范围判定 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 采空区瓦斯分布特性数值模拟研究 |
| 4.1 COMSOL Multiphysics软件简介 |
| 4.2 建立模型及相关参数 |
| 4.2.1 采场风流流动及瓦斯运移理论模型 |
| 4.2.2 模拟方案及网格划分 |
| 4.2.3 参数及边界条件设定 |
| 4.3 高抽巷下采空区瓦斯分布特性模拟结果分析 |
| 4.3.1 高抽巷平距变化对采空区瓦斯的影响研究 |
| 4.3.2 高抽巷高度变化对采空区瓦斯的影响研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 三侧沿空孤岛综采面抽采技术及效果评价 |
| 5.1 三侧沿空孤岛综采面采煤工艺及瓦斯管理方式 |
| 5.1.1 三侧沿空孤岛综采面采煤工艺 |
| 5.1.2 三侧沿空孤岛综采面巷道布置方案 |
| 5.1.3 三侧沿空孤岛综采面瓦斯管理方式 |
| 5.2 三侧沿空孤岛综采面瓦斯抽采效果评价 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（6）保德煤矿偏“Y”型工作面采空区埋管抽采技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 上隅角瓦斯超限治理研究现状 |
| 1.2.2 采空区埋管抽采研究现状 |
| 1.2.3 问题的提出 |
| 1.3 研究目标与主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 保德煤矿概况以及瓦斯涌出量预测 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.1.1 井田概况 |
| 2.1.2 井田地层 |
| 2.1.3 开采煤层 |
| 2.1.4 开拓方式与抽采现状 |
| 2.2 81307工作面瓦斯涌出量预测 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 偏“Y”型工作面上隅角瓦斯超限及瓦斯运移 |
| 3.1 偏“Y”型工作面上隅角瓦斯超限分析 |
| 3.2 瓦斯的流动规律 |
| 3.2.1 抽采条件下采空区瓦斯流动特征 |
| 3.2.2 瓦斯的扩散运动 |
| 3.2.3 采空区内流体渗流定律 |
| 3.3 抽采条件下采空区气体运动方程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 埋管参数对上隅角瓦斯抽采效果影响规律数值模拟 |
| 4.1 多物理场COMSOL Multiphysics软件简介 |
| 4.1.1 COMSOL内置模块 |
| 4.1.2 基于多物理场耦合模拟 |
| 4.2 几何模型及边界条件 |
| 4.2.1 几何模型及网格划分 |
| 4.2.2 参数及边界条件设定 |
| 4.3 无埋管抽采条件下上隅角瓦斯分布 |
| 4.4 埋管布置间距对上隅角瓦斯浓度的影响 |
| 4.4.1 数值模型 |
| 4.4.2 模拟结果及分析 |
| 4.5 抽采负压对上隅角瓦斯浓度的影响 |
| 4.5.1 数值模型 |
| 4.5.2 模拟结果及分析 |
| 4.6 抽采管径对上隅角瓦斯浓度的影响 |
| 4.6.1 数值模型 |
| 4.6.2 模拟结果及分析 |
| 4.7 抽采流量对上隅角瓦斯浓度的影响 |
| 4.7.1 数值模型 |
| 4.7.2 模拟结果及分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 埋管抽采治理上隅角瓦斯超限的应用与效果考察 |
| 5.1 81307工作面概况 |
| 5.2 81307采空区埋管抽采主要参数 |
| 5.2.1 埋管抽采设计参数 |
| 5.2.2 埋管施工技术 |
| 5.3 监测方法 |
| 5.3.1 传感器布置 |
| 5.3.2 传感器的安设位置 |
| 5.4 81307工作面效果考察分析 |
| 5.4.1 实测工作面风流瓦斯浓度考察分析 |
| 5.4.2 实测上隅角瓦斯浓度考察分析 |
| 5.4.3 实测工作面回风流瓦斯浓度考察分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（7）高河能源W4301工作面“风排”与“抽采”协同防治瓦斯的探索（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 矿井工作面通风系统研究现状 |
| 1.2.2 矿井通风系统网络风流参数研究现状 |
| 1.2.3 采空区瓦斯运移规律与抽采技术研究现状 |
| 1.2.4 CFD技术及采空区流场数值模拟研究应用现状 |
| 1.2.5 研究现状综述 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 本文研究技术路线 |
| 第二章 综放开采覆岩破坏特征与采空区瓦斯运移规律分析 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.1.1 煤层地质及瓦斯治理现状 |
| 2.1.2 W4301工作面概况 |
| 2.2 综放开采覆岩破坏特征及裂隙演化规律 |
| 2.2.1 综放开采覆岩破坏划分 |
| 2.2.2 采动裂隙发育规律 |
| 2.2.3 采动覆岩“竖三带”发育高度 |
| 2.2.4 采空区“横三区”划分特征 |
| 2.3 采空区多孔介质内瓦斯运移聚集规律分析 |
| 2.3.1 采空区多孔介质性质 |
| 2.3.2 采空区多孔介质内瓦斯运移规律 |
| 2.3.3 采空区多孔介质内瓦斯聚集规律 |
| 2.4 综放面瓦斯涌出来源分析及与预测 |
| 2.4.1 工作面开采过程中瓦斯涌出情况分析 |
| 2.4.2 W4301工作面瓦斯涌出量预测 |
| 2.4.3 W4301工作面瓦斯涌出量验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 工作面不同通风系统风网供风能力预测 |
| 3.1 通风网络解算概述 |
| 3.1.1 通风网络解算的理论基础 |
| 3.1.2 通风网络解算方法 |
| 3.2 矿井通风网络模型的建立 |
| 3.3 “两进两回”型通风系统风网供风量解算 |
| 3.4 “三进一回”型通风系统风网供风量解算 |
| 3.5 “两进一回”型通风系统风网供风量解算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 工作面不同通风系统瓦斯运移规律数值模拟 |
| 4.1 Ansys Fluent软件简介 |
| 4.2 瓦斯流动数学模型和控制方程 |
| 4.3 采场物理模型的建立与相关参数的设置 |
| 4.3.1 物理模型的建立 |
| 4.3.2 模型参数与边界条件的设置 |
| 4.4 “两进两回”型通风系统瓦斯运移规律数值模拟 |
| 4.5 “三进一回”型通风系统瓦斯运移规律数值模拟 |
| 4.6 “两进一回”型通风系统瓦斯运移规律数值模拟 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 工作面不同通风系统与高抽巷联合布置瓦斯运移规律数值模拟 |
| 5.1 瓦斯抽采方法的选择 |
| 5.1.1 钻孔抽采瓦斯 |
| 5.1.2 顶板走向高抽巷抽采瓦斯 |
| 5.2 不同通风系统与高抽巷联合布置数值模拟准备 |
| 5.3 “两进两回”型通风系统与高抽巷联合布置瓦斯运移规律数值模拟 |
| 5.4 “三进一回”型通风系统与高抽巷联合布置瓦斯运移规律数值模拟 |
| 5.5 “两进一回”型通风系统与高抽巷联合布置瓦斯运移规律数值模拟 |
| 5.6 工作面瓦斯治理效果及施工成本对比分析 |
| 5.6.1 瓦斯治理效果对比 |
| 5.6.2 施工成本对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 “两进一回”型通风系统与高抽巷联合布置瓦斯治理工程验证 |
| 6.1 W4301工作面瓦斯抽排系统布置 |
| 6.2 W4301工作面瓦斯涌出情况影响分析 |
| 6.2.1 生产工序对瓦斯涌出的影响 |
| 6.2.2 工作面日产量对瓦斯涌出的影响 |
| 6.2.3 工作面配风量对瓦斯涌出的影响 |
| 6.3 W4301工作面采空区瓦斯分布规律分析 |
| 6.3.1 W4301工作面瓦斯浓度分布规律 |
| 6.3.2 采空区瓦斯分布规律 |
| 6.4 瓦斯综合治理效果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（8）东庞矿21219工作面瓦斯与煤自燃复合灾害防治技术优化模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 本文技术路线 |
| 2 2#煤层自燃氧化宏微观特征规律研究 |
| 2.1 工作面概况 |
| 2.2 自燃倾向性鉴定 |
| 2.3 自然发火指标气体测定 |
| 2.4 低温氧化过程中自由基变化研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 立体抽采条件下采空区复合灾害理论探讨与风量模拟研究 |
| 3.1 瓦斯与煤自燃复合灾害概述 |
| 3.2 采空区束管观测分析 |
| 3.3 采空区气体运移理论模型 |
| 3.4 采空区物理模型及模拟方案 |
| 3.5 不同风量模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 采空区瓦斯抽采参数优化模拟研究 |
| 4.1 模拟方案 |
| 4.2 不同隅角埋管抽采位置模拟结果分析 |
| 4.3 不同隅角埋管抽采流量模拟结果分析 |
| 4.4 不同高位钻孔抽采位置模拟结果分析 |
| 4.5 不同高位钻孔抽采流量模拟结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 21219工作面瓦斯与煤自燃复合灾害防治技术研究 |
| 5.1 模拟方案 |
| 5.2 不同注氮位置模拟结果分析 |
| 5.3 不同注氮流量模拟结果分析 |
| 5.4 瓦斯与煤自燃复合灾害综合防治技术体系构建 |
| 5.5 东庞矿21219工作面综合防治效果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（9）杨柳煤矿工作面回采期间瓦斯治理技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2 1075 工作面概况及瓦斯抽采方法分析 |
| 2.1 矿井及工作面概况 |
| 2.2 矿井瓦斯抽采的必要性 |
| 2.3 矿井瓦斯抽采及方法分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 1075 工作面上覆岩层冒落规律研究 |
| 3.1 工作面开采覆岩破坏特征的理论分析 |
| 3.2 1075 工作面上覆岩层冒落规律数值模拟研究 |
| 3.3 综合判定竖三带的分布范围 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 1075 工作面回采期间瓦斯抽采钻孔的参数确定及现场应用 |
| 4.1 影响钻孔抽采效果的因素 |
| 4.2 高位钻场及钻孔的参数设计及实施 |
| 4.3 定向钻场及长钻孔的参数设计及实施 |
| 4.4 地面钻孔的参数设计及实施 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 1075 工作面瓦斯抽采应用效果检验及对比分析 |
| 5.1 高位钻场钻孔瓦斯抽采效果分析 |
| 5.2 定向钻场长钻孔瓦斯抽采效果分析 |
| 5.3 地面钻孔抽采瓦斯效果分析 |
| 5.4 1075 工作面瓦斯抽采效果分析 |
| 5.5 高位钻场和定向钻场抽采对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 地面钻孔抽采分源计算模型及邻近层 82煤卸压瓦斯抽采效果分析 |
| 6.1 地面钻孔抽采卸压煤层及采空区瓦斯的分源计算模型 |
| 6.2 8_2煤卸压瓦斯抽采量统计 |
| 6.3 8_2煤卸压瓦斯抽采效果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 主要结论及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新之处 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）缓倾斜煤层群采动煤岩破坏及瓦斯运移规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 采动覆岩运动演化及破坏规律理论与假说 |
| 1.2.2 瓦斯渗流理论研究现状 |
| 1.2.3 采空区瓦斯运移与浓度分布规律研究 |
| 1.2.4 采场围岩裂隙和瓦斯流动关系研究 |
| 1.2.5 煤层群开采研究现状 |
| 1.2.6 文献研究评述 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 缓倾斜煤层群采动围岩应力分析 |
| 2.1 缓倾斜煤层群围岩采动应力理论分析 |
| 2.1.1 岩体自重应力 |
| 2.1.2 岩体构造应力 |
| 2.2 缓倾斜煤层顶板采动影响下应力分析 |
| 2.2.1 缓倾斜煤层开采工作面顶板力学模型 |
| 2.2.2 缓倾斜煤层开采顶板采动影响受力分析 |
| 2.3 缓倾斜煤层底板采动影响下应力分析 |
| 2.3.1 缓倾斜煤层开采工作面底板力学模型 |
| 2.3.2 缓倾斜煤层开采底板采动影响受力分析 |
| 2.4 不同倾角煤层群采动围岩数值模拟 |
| 2.4.1 FLAC 3D软件简介 |
| 2.4.2 数值模型的设计原则 |
| 2.4.3 缓倾斜煤层群开采模型的建立 |
| 2.4.4 数值模拟研究方案 |
| 2.4.5 煤层群采场围岩垂直应力变化特征分析 |
| 2.4.6 煤层群采场围岩剪应力变化特征分析 |
| 2.4.7 煤层群采场围岩位移变化特征分析 |
| 2.4.8 煤层群采场围岩塑性区变化特征分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 缓倾斜近距离煤层群采动裂隙演化相似模拟试验研究 |
| 3.1 相似模拟试验工作面概况 |
| 3.2 缓倾斜煤层群走向开采物理相似模拟试验 |
| 3.2.1 相似试验材料的制备 |
| 3.2.2 模型的搭建与监测点的布置 |
| 3.3 上部煤层工作面采动裂隙演化规律研究 |
| 3.4 下部煤层工作面采动裂隙演化规律研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 缓倾斜近距离煤层群采空区孔隙率三维分布模拟研究 |
| 4.1 缓倾斜近距离煤层群开采数值模拟研究 |
| 4.1.1 模型模型参数 |
| 4.1.2 数值模拟方案设计 |
| 4.1.3 上部煤层工作面回采过程中垂直应力、采动裂隙研究 |
| 4.1.4 下部煤层工作面回采过程中垂直应力、采动裂隙研究 |
| 4.1.5 采空区覆岩冒落规律研究 |
| 4.2 采空区孔隙率三维分布规律研究 |
| 4.2.1 二维模拟走向、倾向沉降量之间的修正 |
| 4.2.2 二维交界面下沉量结果向三维的转换 |
| 4.2.3 岩层下沉量二维空间向三维空间的转换 |
| 4.2.4 采空区三维空间孔隙率分布计算 |
| 4.3 缓倾斜煤层群物理相似模拟试验与数值模拟对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 采空区围岩裂隙场中瓦斯运移规律研究 |
| 5.1 缓倾斜近距离煤层群综采工作面瓦斯来源与涌出分析 |
| 5.1.1 采空区瓦斯来源分析 |
| 5.1.2 瓦斯涌出的影响因素分析 |
| 5.1.3 回采工作面瓦斯涌出量 |
| 5.2 采场围岩裂隙带中卸压瓦斯运移数学模型 |
| 5.3 模型参数设置对采空区瓦斯运移规律模拟研究的影响分析 |
| 5.3.1 模型的简化与假设 |
| 5.3.2 几何模型建立 |
| 5.3.3 模型主要参数 |
| 5.3.4 重力因素对采空区瓦斯浓度分布的影响 |
| 5.3.5 煤层倾角对采空区瓦斯浓度分布的影响 |
| 5.4 综采面采空区瓦斯运移规律数值模拟研究 |
| 5.4.1 模型的建立 |
| 5.4.2 采空区埋管抽采效果分析 |
| 5.4.3 采空区埋管+高位钻孔抽采效果分析 |
| 5.4.4 抽采效果过对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 采空区卸压瓦斯抽采优化设计及工程应用 |
| 6.1 高位钻孔终孔位置研究 |
| 6.1.1 冒落带与裂隙带经验公式的局限性 |
| 6.1.2 围岩裂隙分布规律 |
| 6.2 高位钻孔优化设计 |
| 6.3 唐山矿Y484工作面采空区卸压瓦斯抽采效果考察 |
| 6.3.1 Y484工作面瓦斯抽采设计 |
| 6.3.2 高位钻孔抽采效果考察 |
| 6.4 唐山矿Y484工作面高位钻孔抽采效果 |
| 6.5 测点抽采效果与上覆岩层位置关系 |
| 6.6 采空区围岩裂隙场瓦斯运移及富集区域分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、回采采空区上隅角瓦斯治理的数值模拟与参数确定（论文参考文献）
- [1]腾晖矿大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯技术研究[D]. 张晓刚. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [2]采空区瓦斯涌出来源量化分析及分源治理技术[D]. 刘斌. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]倾斜煤层窄煤柱工作面瓦斯运移规律及防治技术研究[D]. 赵学文. 西安科技大学, 2020(01)
- [4]特厚煤层坚硬顶板综放面瓦斯治理技术研究[D]. 刘洪波. 西安科技大学, 2020(01)
- [5]三侧沿空孤岛工作面采空区瓦斯分布特性研究[D]. 任梦莉. 安徽理工大学, 2020(04)
- [6]保德煤矿偏“Y”型工作面采空区埋管抽采技术研究[D]. 杨前意. 安徽理工大学, 2020(04)
- [7]高河能源W4301工作面“风排”与“抽采”协同防治瓦斯的探索[D]. 武旭东. 太原理工大学, 2020(07)
- [8]东庞矿21219工作面瓦斯与煤自燃复合灾害防治技术优化模拟研究[D]. 桑乃文. 中国矿业大学, 2020(01)
- [9]杨柳煤矿工作面回采期间瓦斯治理技术研究[D]. 高瑞亭. 中国矿业大学, 2020(01)
- [10]缓倾斜煤层群采动煤岩破坏及瓦斯运移规律研究[D]. 盛锴. 中国矿业大学(北京), 2019(04)