火成岩侵入区石门揭开煤层群防突技术研究

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1、万方数据中图分类号：卫213论文编号：学科分类号：生生Q：15密级安徽理工大学硕士学位论文火成岩侵入区石门揭开煤层群防突技术研究作者姓名：奎浩专业名称：安全技盔厦工程研究方向：宠塞随治理论及技本导师姓名：石坐明教授导师单位：安徽理!太堂答辩委员会主席：割泾功教授论文答辩日期：2014年5月29日安徽理工大学研究生处2014年6月5曰万方数据ADissertationin．SafetyTechnology_andEngineeringIIIIIIIIIIIIIllUlY2696922Researchonthe

2、technologyofoutburstpreventionforrockcross-cutcoaluncoveringundertheigneousintrusivedareaCandidate：LiHaoSupervisor：ShiBimingSchoolofEnergyandSafetyAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan，232001，P．R．CHINA万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指

3、导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽望王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：垄迭日期：圣擎年j月纠日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塞筮堡王太堂有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于塞煎堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的

4、复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：导师签名：l聋澎签字日期：加Ⅳ年j月矽日签字日期：川c降f月3／，日万方数据摘要煤与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产的重要灾害之一，往往会造成重大人员伤亡和财产损失。即使没有人员伤亡，也会使得巷道内瓦斯涌出量的增大，造成瓦斯浓度高值超限，威胁矿井安全。石门揭煤过程中，由于特殊的瓦斯赋存条件和地质构

5、造因素，煤与瓦斯突出灾害发生的几率更大。为此，许多国家、科研机构和矿区不断地探索较为安全可靠的防突技术，以确保安全、顺利地揭煤。海孜煤矿是典型的受火成岩侵入影响较大的矿区。火成岩从海孜矿5煤层开始侵入，最大厚度可达到170m，覆盖矿区的大部分地区。在火成岩的炙热烘烤和上覆载荷的作用下，其下伏煤层的瓦斯赋存异常，工作面前方应力峰值增大。历史上，海孜矿火成岩侵入区域下伏煤层曾多次发生煤与瓦斯突出事故，造成了重大人员伤亡和财产损失，也出现了多次瓦斯高值超限的事故，给煤矿安全带来重大安全威胁。海孜矿II32采区主运

6、石门上覆有均厚140m的火成岩分布，为了安全、顺利地揭开1132主运石门9、8煤层群，首先，通过损伤力学理论和固流耦合的相关原理分析作为理论基础，分析造成煤与瓦斯突出的相关因素；其次运用COMSOL．Multiphysics数值模拟软件对比分析在上覆为火成岩和砂岩的两种不同情况下，待揭煤工作面前方应力分布的异同；再次，对比分析受火成岩影响不同的两个采区相同煤层瓦斯赋存的异同；最后，对待揭煤层实施密集预抽钻孔预抽瓦斯和低压水力冲孔的区域防治措施，以消除待揭煤层的煤与瓦斯突出危险性。通过数值模拟分析，上覆为巨厚

7、火成岩的待揭煤工作面前方的应力集中区域和应力峰值高于上覆为砂岩的情况，表明待揭煤层的突出危险性会增大；受火成岩影响的采区的瓦斯赋存相关参数明显高于不受影响的采区；对待揭煤层实旌密集预抽钻孔抽采瓦斯和低压水力冲孔，冲孔后，钻孔的纯流量增加了26．5％-43．8％，瓦斯浓度增加了84．4％一91．7％；抽采结束后，待揭煤层的残余瓦斯压力为0．3MPa、0．22MPa，残余瓦斯含量为5．23m3／t、5．21m3／t，整体抽采率达到了55．7％。表明，采取的一系列措施效果较明显，可以实现安全、顺利揭煤的目标。图【

8、32】表[17】参考文献[69】关键词：石门揭煤；火成岩侵入；瓦斯抽采；低压水力冲孔。万方数据安徽理工大学硕士论文II万方数据AbstrctCoalandgasoutbursthasbeenoneofthemostsignificantdisasters，whichoftencausescasualtiesandpropertydamage．Evenifitdoesnotcausecasualties，itwil