采场超前支承压力区域煤体瓦斯渗透率演化规律研究

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1、全日制硕士学位论文采场超前支承压力区域煤体瓦斯渗透率演化规律研究ResearchonCoalGasPermeabilityEvolutionLawinAdvancedAbutmentPressureZoneoftheStope申请人姓名：代治国指导教师：李东印学位类别：工学硕士专业名称：矿业工程研究方向：采矿理论与技术河南理工大学能源科学与工程学院二○一五年六月河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文：采场超前支承压力区域煤体瓦斯渗透率演化规律研究，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致

2、谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论

3、文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日中图分类号：TD322密级：公开UDC：622单位代码：10460采场超前支承压力区域煤体瓦斯渗透率演化规律研究ResearchonCoalGasPermeabilityEvolutionLawinAdvancedAbutmentPressureZoneoftheStope申请人姓名代治国学位类别工学硕士专业名称矿业工程研究方向采矿理论与技术导师李东印职称教授提交日期2015.4答辩日期2015.6河南理工大学致谢光阴似箭，三年研究生生活即将结束，在毕业论文完成之际，谨

4、向我的导师李东印教授致以崇高的敬意。三年来，导师对我严格要求，并在学业和生活上给了我诸多的帮助，导师严谨的治学态度和对学术的求索精神给了我很大的鼓舞和启发，并使我终身受益。本论文从选题到现场试验以及最终修改，都得到了导师的悉心指导和大力支持，论文的完成凝聚了导师诸多的心血与汗水，在此谨向我的导师致以最诚挚的谢意！感谢河南理工大学矿山开发研究所的李化敏教授、熊祖强副教授、袁瑞甫副教授、王文博士在论文撰写过程中给予的无私指导和帮助，使我的论文能够顺利完成，在此对他们表示衷心的感谢！在论文写作过程中，师兄蒋东杰、师弟王伸、张广杰、鲁轲、郑金雷、程志斌给

5、予很多的帮助和鼓励，他们给予的新见解和新想法，帮我克服了诸多难题，在此也对他们深表感谢！在此，还要真诚地感谢论文中所提及和引用过的论文和著作的作者！感谢那些曾经教育过我、帮助过我的所有恩师和朋友。最后，衷心感谢论文评审的各位专家和教授，以及论文相关领域的研究学者。由于作者知识水平有限，在论文的撰写中存在许多不足，敬请各位专家批评指正，以便在今后的学习、工作中进一步提高。代治国2015年4月于河南理工大学摘要首山矿采用顺层钻孔对采煤工作面进行瓦斯治理，回采过程中，煤壁前方20m范围内顺层钻孔瓦斯抽采管路均进行拆除，导致生产过程中采场瓦斯浓度较大。通

6、过研究采场超前支承压力区域内煤体瓦斯渗透率演化规律，为确定顺层钻孔瓦斯抽采管路的拆除时机提供依据。以首山矿己15-12050工作面为研究对象，通过对顺层钻孔抽采瓦斯浓度和瓦斯纯量的监测研究，得到基于现场实测的煤体瓦斯渗透率特征；观测分析己15-12050运输平巷巷道变形特征，初步确定超前支承压力区域大小、应力峰值位置；运3D用极限应力平衡理论、FLAC数值模拟，对顺层钻孔变形特征、采场超前支承压力分布进行研究，得到己15-12050工作面超前支承压力分布规律；基于含瓦斯煤岩固气耦合物理模型，运用COMSOL-Multiphysics数值模拟，研究

7、超前支承压力作用下煤体瓦斯渗透率分布特征，得到超前支承压力区域煤体瓦斯渗透率演化规律。从煤体瓦斯渗透率角度考虑，工作面前方11m左右范围正是抽采瓦斯的较有效范围，从而优化了顺层钻孔瓦斯抽采管路的拆除时机。关键词：支承压力；顺层钻孔；瓦斯抽采；瓦斯渗透率IAbstractShoushanmineadoptsbeddingboreholeinworkingfacegascontrol，beddingboreholeswhicharelocatedin20madvancingworkingfacebedismantledtimelyduringmini

8、ngprocess,inducingdrillinggasconcentrationkeepsatahighstanddrd.There