峰峰矿区瓦斯地质规律与瓦斯治理技术PDF电子书下载

1 概述 1

1.1 引言 1

1.2 矿区概况 2

1.2.1 位置与交通 2

1.2.2 生产概况 2

1.2.3 矿井瓦斯等级 4

1.2.4 地质构造概况 4

1.2.5 地层概况 5

1.2.6 煤层概况 8

1.3 主要研究内容 10

2 构造演化及瓦斯赋存构造逐级控制特征 12

2.1 控制煤与瓦斯突出的地质构造类型 12

2.1.1 断层对煤与瓦斯突出的控制 12

2.1.2 褶皱构造对煤与瓦斯突出的控制 15

2.1.3 火成岩侵入对煤与瓦斯突出的控制 15

2.1.4 构造组合对煤与瓦斯突出的控制 16

2.1.5 地质构造和煤与瓦斯突出的关系 16

2.2 周边大地构造环境分析 18

2.2.1 西伯利亚板块与古亚洲构造域 18

2.2.2 太平洋板块与滨太平洋构造域 18

2.2.3 印度板块与特提斯构造域 18

2.2.4 欧亚板块、太平洋板块、印度板块对华北板块制约作用与关系 19

2.3 区域构造应力场演化 20

2.3.1 印支早期 20

2.3.2 印支晚期 21

2.3.3 燕山早期 21

2.3.4 燕山晚期 22

2.3.5 喜马拉雅早期 22

2.3.6 喜马拉雅晚期 22

2.3.7 新构造期 22

2.4 矿区构造形成、演化及对瓦斯的影响 23

3 瓦斯赋存规律影响因素研究 27

3.1 瓦斯赋存规律影响因素研究 27

3.1.1 地质构造对瓦斯赋存的影响 27

3.1.2 顶底板岩性对瓦斯赋存的影响 32

3.1.3 埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响 33

3.1.4 煤厚对瓦斯赋存的影响 36

3.1.5 煤的变质程度与瓦斯的关系 37

3.1.6 岩浆活动对瓦斯赋存的影响 40

3.1.7 陷落柱对瓦斯的影响 43

3.1.8 地下水活动对瓦斯赋存的影响 44

3.2 瓦斯赋存分布特征 47

4 矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测 52

4.1 薛村矿瓦斯地质规律与瓦斯预测 52

4.1.1 地质构造特征 52

4.1.2 矿井瓦斯地质规律 53

4.1.3 2号煤层瓦斯涌出量预测 58

4.2 大淑村矿瓦斯地质规律与瓦斯预测 65

4.2.1 地质构造特征 65

4.2.2 矿井瓦斯地质规律 66

4.2.3 2号煤层瓦斯涌出量预测 72

4.3 羊东矿瓦斯地质规律与瓦斯预测 84

4.3.1 地质构造特征 84

4.3.2 矿井瓦斯地质规律 85

4.3.3 2号煤层瓦斯涌出量预测 94

5 瓦斯突出预测敏感指标研究 99

5.1 研究现状和问题 99

5.1.1 敏感指标及临界值的含义 99

5.1.2 预测敏感指标及临界值的研究成果 99

5.1.3 预测敏感指标及临界值在研究中的问题 100

5.2 突出预测指标的选定 100

5.2.1 预测指标现场跟踪测定 100

5.2.2 定性分析预测指标的敏感性 102

5.2.3 定量分析预测指标的敏感性 104

5.3 实验室突出预测指标及其临界值研究 109

5.3.1 实验装置和步骤 109

5.3.2 实验室瓦斯放散特征分析 113

5.3.3 钻屑瓦斯解吸指标与瓦斯参数关系研究 114

5.3.4 实验室瓦斯含量临界值确定 119

5.4 预测指标临界值确定 121

5.4.1 瓦斯含量临界值的确定 121

5.4.2 钻屑解吸指标临界值的确定 121

5.4.3 预测敏感指标的现场试验 122

6 保护层开采技术 124

6.1 开采保护层国内外研究现状 124

6.2 保护层开采机理研究 124

6.2.1 保护层覆岩破坏特征及分布形态 124

6.2.2 “三带”的空间形态 126

6.2.3 开采保护层覆岩破坏力学分析 127

6.2.4 覆岩破断瓦斯通道的形成 128

6.2.5 关键层断裂对被保护层的影响 129

6.3 上覆岩层破坏高度及状态的影响因素研究 129

6.3.1 上覆岩层的性质及地层结构 129

6.3.2 煤层开采厚度 130

6.3.3 煤层倾角 131

6.3.4 工作面推进速度 131

6.3.5 工作面长度 132

6.3.6 采煤方法 132

6.3.7 顶板控制方法 132

6.3.8 时间过程 133

6.4 保护层工作面开采效果考察 133

6.4.1 保护层开采效果考察指标的选取 133

6.4.2 煤层原始与残余瓦斯含量的对比分析 133

6.5 煤层残余瓦斯压力测定 136

6.6 煤层透气性变化研究 137

6.6.1 工作面未推采区域煤层透气性测定 137

6.6.2 工作面推采后保护范围内煤层透气性系数测定 138

6.6.3 工作面推采前后单孔瓦斯抽放量对比分析 139

6.7 瓦斯抽放率分析 140

7 高低位钻孔抽放邻近层瓦斯 142

7.1 羊东矿8463工作面抽放上邻近层瓦斯概况 142

7.1.1 工作面概况 142

7.1.2 工作面瓦斯抽放概况 142

7.2 高低位钻孔相结合抽放上邻近层瓦斯 143

7.2.1 高位钻孔预抽上邻近层瓦斯原理 143

7.2.2 低位钻孔预抽上邻近层瓦斯原理 143

7.3 钻孔参数优化设计 144

7.3.1 低位钻孔主要参数 144

7.3.2 低位钻孔终孔位置高度设计 144

7.3.3 钻孔有效抽放长度及钻场合理间距 148

7.3.4 钻孔沿倾向控制范围 149

7.3.5 钻孔终孔间距的确定 149

7.3.6 高低位钻孔最佳搭配参数设计 150

7.4 补打钻场参数设计 150

7.4.1 补打钻场抽放机理 150

7.4.2 补打钻场参数设计 152

8 均压技术调节采空区瓦斯 153

8.1 无煤柱留巷Y型通风系统特点 153

8.2 无煤柱留巷Y型通风采空区瓦斯分布规律 153

8.3 基于Fluent数值模拟选取均压调节方案 154

8.3.1 均压调节原理 154

8.3.2 设计均压调节方案 154

8.3.3 均压调节方案数值模拟结果 158

8.3.4 均压调节方案的选择 161

参考文献 162