五阳煤矿3＃煤层瓦斯抽采技术研究

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1、万方数据分类号TD712UDC622学校代码10147密级公开硕士学位论文五阳煤矿3#煤层瓦斯抽采技术研究ResearchonCoalbedMethaneExtractionTechnologyofNO．3CoalSeaminWuyangCoalMine作者姓名祁晓鑫指导教师李胜教授申请学位工学硕士学科专业采矿工程研究方向矿山压力与矿井动力灾害防治辽宁工程技术大学㈣9哪5㈣2㈥％㈥约川Y万方数据关于论文使用授权的说明本学位论文作者及指导教师完全了解辽室王翟堇盔太堂有关保留、使用学位论文的规定，同意辽宝王翟堇盎太堂保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅

2、，学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密的学位论文在解密后应遵守此协议学位论文作者签名：三略年月日导师签名：年月日万方数据致谢论文是在导师李胜教授悉心指导和严格要求下完成的，从论文的选题、技术路线制定、现场实验、论文撰写等各个环节都倾注着导师大量的心血和智慧，论文的顺利完成是与导师的指导、支持与鼓励分不开的。在读研期间，导师无微不至的关怀、活跃的思维方式、务实创新的科研态度、忘我的工作精神营造了一个严谨而又不失自由的学术氛围，使我在为人处事、科研能力、思维方式等方面获得了极大的提高，这是导师传授给我最宝

3、贵的财富。值此论文完成之际，谨向导师致以最崇高的敬意和衷心的感谢!感谢辽宁工程技术大学矿业学院以及地质动力区划研究所对我的教育和培养。在地质动力区划研究所的学习和生活中，这个团队的团结协作以及浓厚的学习氛围使我受益终生。感谢张宏伟教授、宋卫华副教授、韩军副教授、霍丙杰副教授、陈蓥讲师、兰天伟讲师在专业知识方面给予的帮助，感谢罗明坤博士、李军文博士在理论分析和数值模拟方面给予的指导和帮助，感谢韩永亮、荣海、付兴等博士，他们在我攻读硕士学位期间，在学习以及生活上给予的帮助。感谢赵博、范超军、周利峰、杜凯、邬珂瑞、张帅、杜文璋、胡海永等师兄弟在我论文部分内容资料查询与整理过程中的帮助。感

4、谢五阳煤矿王强科长、彭程芳主任等领导和五阳煤矿范亚凯、连东东等技术人员给予的大力支持和帮助!感谢父母和所有亲人在漫长求学路上对我的大力支持、鼓励和关爱!感谢百忙之中评审我硕士论文的各位专家和教授!最后感谢所有关心我、支持我、鼓励我的人们!万方数据摘要随着矿井开采深度的不断加深以及开采强度的不断加大，煤层瓦斯涌出量越来越大，严重影响煤矿的安全生产。瓦斯灾害在矿井安全事故中所占的比重较大，尤其对于高瓦斯矿井而言，矿井瓦斯灾害问题更为严重。对煤层中的瓦斯进行抽采，一方面在瓦斯灾害防治方面起到了很好的防治效果，另一方面瓦斯作为一种清洁高效能源还具有很大的经济效益。合理高效地抽采煤层瓦斯对煤

5、矿安全高效开采有着重要的意义。本文以瓦斯在煤层中的运移规律和瓦斯在抽采钻孔周围煤体中的运移规律的相关理论为基础，结合瓦斯渗流方程、煤体变形场方程、透气性损伤方程以及流变特性方程的基础上，建立了固气耦合数学模型。煤层瓦斯抽采效果主要受抽采钻孔间距、抽采负压大小、抽采时间长短等几个参数决定。在此基础上，结合五阳煤矿7803工作面的现场实际情况，初步设计了不同的瓦斯抽采方案，然后利用COMSOL数值模拟软件对不同抽采方案进行数值模拟分析。通过数值模拟分析最终确定，五阳煤矿3撑煤层瓦斯抽采合理的抽采钻孔间距为2．5m，合理的抽采时间为60天，合适的抽采负压为15kPa。通过对7803工作面

6、3群煤层进行瓦斯抽采试验，监测并记录7803工作面巷道和上隅角瓦斯浓度的变化情况。对比抽采前后数据发现，回风巷和上隅角浓度均明显降低，回风巷瓦斯浓度最高时为0．53％，瓦斯治理效果明显。关键词：固气耦合；钻孔间距；瓦斯抽采；抽采时间；抽采负压万方数据AbstractWiththedeepeningofthemineminingdepthandminingintensityincreasing，coalseamgasemissionisbiggerandbigger，whichisaseriousinfluenceoncoalminesafetyproduction．Thegasdi

7、sasteroccupyalargeproportionincoalminesafetyaccident，especiallyforhigh—gascoalmine，theproblemismoreserious．Ontheonehand，thegasextractionhasplayedanimportanteffectongasdisasterpreventionandcontrol，ontheotherhand，thegasasacleanandefficien