高河煤矿气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术研究

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1、全日制硕士学位论文高河煤矿气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术研究申请人姓名：张军胜指导教师：曹运兴学位类别：工学硕士专业名称：矿业工程研究方向：瓦斯灾害预测及防治河南理工大学安全科学与工程学院二○一四年十月万方数据中图分类号：TD712密级：公开UDC：622单位代码：10460高河煤矿气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术研究TheRapidGasDrainageTechnologyReaearchOnIncreaseCoalGasPermeabilityByVaporHpaseFracturinginGaoheCoalMine申请人姓名张军胜学位

2、类别工学硕士专业名称矿业工程研究方向瓦斯灾害预测及防治导师曹运兴职称教授提交日期2014年9月答辩日期2014年12月4日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：高河煤矿气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术研究，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

3、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三年的研究生生活即将结束。经历了找工作的喧嚣与坎坷，我深深体会到了论文写作时的那份宁静与思考。回首三年的求学历程，对那些引导我

4、、帮助我、激励我的人，我心中充满了感激。本研究及学位论文是在我的导师曹运兴教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，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。从论文选题到论文的最终完成，曹老师都给予我细心的指导和不懈的支持。两年来，曹老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向曹老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始选题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!感谢我生活学习的河南理工大学，给了

5、我一个宽阔的学习平台，让我不断吸取新知，充实自己。同时，要感谢培养我的安全科学与工程学院，感谢学院给予过我帮助的学院领导和所有老师。感谢团队田林、方红磊、崔宏伟、孙兵周、杜景卫、吴阳、苏恒、刘艳伟、郭德涛、王建涛、刘炎杰、马兵、路遥、杜冬冬等对我的帮助。感谢河南方舟各位领导的帮助，感谢潞安集团领导的指导帮助，感谢潞安瓦斯研究院傅国廷院长、霍灵军院长；潞安工程公司领导赵岗飞总经理、郭继荣、徐计连；高河能源领导冀敏俊、孙文忠、刘旭刚、崔永国的指导和帮助。感谢我的家人，我的朋友，在我面临人生选择的迷茫之际，为我排忧解难，他们对我无私的爱与照顾是我不

6、断前进的动力。感谢本文所引用参考文献的所有作者们及潞安高河煤矿工作人员的支持。最后，我要感谢参与我论文评审和答辩的各位老师，他们的点拨给我了更多的思考。我将在今后的工作学习中加倍努力，以期能够取得更多成果回报他们、回报社会。再次感谢他们，祝他们一生幸福、安康!万方数据摘要气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术的核心是利用二氧化碳致裂器（二氧化碳开采器）瞬间产生高压气体作用于煤层，重新开启煤层原始割理和裂隙系统。通过高压爆破改变煤体基质孔隙结构特性，大幅度提高煤层透气性和渗透率，提高瓦斯抽采浓度、瓦斯纯流量、抽采速度和抽采率。本文通过对高河3#煤层瓦

7、斯地质和瓦斯抽采现状的系统研究。在1305工作面分别制定了3种不同的试验方案，并做了工业性试验。试验期间对整个工作面的瓦斯抽采参数进行全面的监测和分析，考察气相压裂强化增透的抽采效果，重点是瓦斯抽采浓度和瓦斯抽采纯流量。试验共取得一下成果：1.试验钻孔瓦斯抽采浓度由普通钻孔的15%提高到了50%以上，提高3倍以33上。单孔瓦斯抽采量由试验前的14m/d提高到了150～278m/d以上，提高了10～20倍。32.压裂区域试验钻孔抽采210天后，瓦斯含量由原来的11.73m/t降低到了36.5m/t，抽采率高达45%，实现了快速抽采和瓦斯综合治理

8、的技术目标。3.气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术是煤矿瓦斯治理的一种新技术，它可以大幅提高瓦斯抽采浓度、瓦斯抽采纯流量和抽采率，快速降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力，同时