预抽瓦斯钻孔抽采影响半径时效特性的研究

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1、中图分类号：TD712密级：公开UDC：622单位代码：10460预抽瓦斯钻孔抽采影响半径时效特性研究ResearchonTimingCharacteristicsoftheExtractingInfluenceRadiusofthePre-pumpingGasDrillingHole申请人姓名康宇学位类别工学硕士专业名称矿业工程研究方向矿山安全技术及工程导师王兆丰职称研究员提交日期2012年6月答辩日期2012年6月河南理工大学万方数据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，是我个人在导

2、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

3、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：年月日年月日万方数据致谢本论文是在我的导师王兆丰博导、研究员的悉心指导下完成的。从论文的选题、理论分析到论文的修改与定稿，都饱含着导师的滴滴心血和谆谆教导。导师渊博的知识、敏捷的思维、民主的学术思想和作风、严谨的治学态度和崇高的敬业精神，不仅使我在专业知识上受益匪浅，更重要的是对我今后的做人和治学都产生了深远的影响，这些都是我一生的财富。另外，在

4、研究生学习期间，我的师母霍老师在生活上给予了无私的帮助和无尽的关怀，值此论文完成之际，谨向霍老师致以最衷心的感谢!在论文的写作过程中，得到了杨宏民、陈向军、许彦鹏、刘军、袁军伟、陈立伟、王林、武桂平、李德参、贾翠芝、焦秀英等老师大力帮助，他们不仅在工作和学习上给予了深入的指导与帮助，而且在生活上也倍加关爱，在此，对他们表示深深的感谢！在现场测试和资料收集过程中，得到了矿方的大力配合，在此，感谢李长松总工、李学臣副总、蒋玉玺副总、石生文队长、原勇涛主管、陈攀、彭星等技术员和现场施工的工人。感谢团队的师兄弟、师妹以

5、及三年来朝夕相处的同学，他们在学习上和生活上都给予了极大的帮助，他们也是我此生一笔最重要的财富！感谢文中引用到其学术论著及研究成果的学术前辈与同行们！感谢我的家人多年来对我的鼓励、理解、支持和无微不至的关怀，感谢我的爱人对我学业上的支持及生活中的照顾，这些为我顺利完成学业提供了良好的条件！感谢各位专家、教授在百忙之中评阅本文，对论文中的不足之处提出批评、建议；最后感谢参加我论文答辩的各位评委。万方数据摘要瓦斯灾害是影响我国煤矿安全生产的最大威胁，瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施，不仅能较好地解决瓦斯突出

6、、瓦斯超限等问题，还可以把瓦斯作为一种清洁能源加以利用。另外，随着煤矿产量和开采深度的增加，我国的高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井的数量逐年增加，而在这些矿井中，“采掘失调”的问题彰显突出，解决好这个问题的关键就是如何快速消突，即在规定的时间内，3把抽采区域内的瓦斯含量降到8m/t以下或者瓦斯压力降到0.74MPa以下。所以，抽采钻孔的合理布置就成为提高煤层钻孔瓦斯的抽采效率和快速消突的关键技术之一。合理布孔的依据是瓦斯抽采影响半径，而瓦斯抽采影响半径与煤层透气性系数、抽采时间和抽采钻孔孔径有一定关系，所以通过研究

7、预抽瓦斯钻孔抽采影响半径时效特性，建立瓦斯抽采影响半径与煤层透气性系数、抽采时间和抽采钻孔孔径的定量关系模型，对矿井抽采进行合理布孔有一定的指导意义。本论文结合河南焦煤能源有限公司九里山煤矿二1煤层的实际情况，用多元线性回归的方法对该矿的瓦斯抽采影响因素进行了分析，得到了影响该矿瓦斯抽采量的主要因素为：有效煤孔总长度、吨煤钻孔长度、孔径100mm抽采管路占抽采管路总长的百分比。并通过现场测试和数值模拟，针对75mm、89mm、120mm和150mm四种不同直径预抽钻孔，进行了瓦斯抽采影响半径与孔径关系、瓦斯抽采

8、影响半径与透气性系数关系以及瓦斯抽采影响半径与预抽时间关系研究，研究表明：瓦斯抽采影响半径随着抽采时间的延长而增大，随着煤层透气性系数的增大而增大，随着孔径的增大增大。建立了预抽瓦斯钻孔抽采影响半径与透气性系数、孔径和抽采时间的定量关系模型和合理孔间距的计算公式，为焦作矿区二1煤层瓦斯预抽合理孔间距的确定提供依据。关键字：抽采影响半径；合理布孔；时效特性；数值模拟；合理孔间距I万方数据