工作面大直径钻孔煤与瓦斯突出预测方法研究

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1、全日制硕士学位论文工作面大直径钻孔煤与瓦斯突出预测方法研究申请人姓名：索长兴指导教师：魏风清教高学位类别：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河南理工大学安全科学与工程学院二○一二年六月万方数据中图分类号：TD713密级：公开UDC：622单位代码：10460工作面大直径钻孔煤与瓦斯突出预测方法研究StudyonthePredictiveMethodofCoalandGasOutburstwiththeLargeDiameterBoreholeinfrontofWorkingFace申请人姓名索长兴申请学位工学硕士学科专业矿业工程研究

2、方向矿山安全技术及工程导师魏风清职称教高提交日期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

3、：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研究及学位论文是在我的指导老师魏风清教授级高工的亲切关怀和悉心指导下完成的。魏风清老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到论文的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持

4、。同时在三年的学习中，魏风清老师和师母高伟老师在生活上也给予了我无微不至的关怀，使我感受到家的温暖。在此，向魏风清老师和师母高伟老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。史广山师兄在我进行实验室实验和现场试验期间给了我耐心的指导，同时对我的论文撰写也提出了不少宝贵的意见。在此特别感谢史广山老师在本论文的研究中给予的我巨大帮助！在论文的实验室研究及现场测试阶段得到了孟战成、丁金华和翟培杰等同学和师弟们的大力帮助，在此一并表示衷心的感谢！我真诚的祝福他们在未来工作和生活中一帆风顺！在论文完成过程中，还得到河南理工大学其他很多老师的指导，也得到了平煤股份八矿的多位领导

5、和同仁的鼎立相助，在此表示感谢!特别感谢我的父母、家人及朋友们，感谢他们给予我的无尽关爱，使我能够顺利完成学业。本论文也凝聚了他们的厚望。衷心地感谢各位专家、教授在百忙之中审阅本文，并真诚地期待各位专家、教授的不吝赐教，对本论文的不足提出批评、建议。万方数据摘要我国煤与瓦斯突出预测分为区域预测和工作面预测，目前普遍采用Φ42mm钻孔预测煤与瓦斯突出。Φ42mm钻孔预测煤与瓦斯突出好处在于安全可靠，然而不足之处是效率低。这种情况对于平顶山矿区来说尤为严重。针对这一现象，论文对平顶山矿区煤巷掘进工作面大直径Φ89mm钻孔突出预测方法展开研究。论文以平煤股份

6、八矿为试验区，对其煤与瓦斯突出特征及影响因素进行分析，由始突瓦斯深度得出始突瓦斯含量和压力，为建立敏感指标与瓦斯含量和压力的关系提供支持；分析了煤与瓦斯突出机理与预测指标的内在联系，提出了能够反映煤层瓦斯初始解吸特征的指标Q3，根据研究区突出的主控因素初步确定了大直径钻孔突出预测指标Q3、△h2、钻屑量S；在实验室中模拟测定了研究区内煤样钻屑瓦斯解吸指标，分析了大量各解吸指标随瓦斯压力和瓦斯含量的关系，试验结果和现场测试均表明，钻屑瓦斯解吸指标Q3更能反映煤层卸压后瓦斯初始解吸量的特征，适合作为工作面的预测指标，可以通过瓦斯压力和瓦斯含量来确定其临界值

7、，在实验室研究和现场研究相结合的基础上初步得出了部分预测指标的理论临界值；利用主成分分析方法确定了Q3、S为大孔径钻孔条件下工作面突出危险性预测敏感指标；结合实验室研究、现场跟踪观测和三率法确定了大直径钻孔突出预测敏感指标的临界值：钻屑瓦斯解吸指标Q3（八矿己组和戊组煤层钻屑瓦斯解吸指标Q3的临界值分别为31mL/100g和35mL/100g），钻屑量S（八矿己组和戊组煤层钻屑量S的临界值同定为9Kg/m）。根据确定的敏感指标及其临界值进行了工业性试验应用，结果表明突出预测指标敏感、临界值可靠。初步建立了大直径钻孔突出预测体系。关键词：煤与瓦斯突出；工

8、作面预测；大直径钻孔；敏感指标；临界值I万方数据AbstractCoalandgasoutbu