突出煤层水力径向压裂石门快速揭煤技术研究及应用

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1、硕士学位论文突出煤层水力径向压裂石门快速揭煤技术研究及应用申请人姓名：王利强指导教师张玉贵教授、张子敏教授专业名称：安全技术及工程研究方向：瓦斯地质理论与技术河南理工大学安全科学与工程学院二○一○年六月六日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。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名:年月日

2、河南理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河南理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河南理工大学可以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，可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、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书。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日中图分类号：TD713密级：公开UDC：单位代码：10460突出煤层水力径向压裂石门快速揭煤技术研究及应用OutburstSeamHydraulicofRadialFracturingRapidRock

3、Cross-cutCoalUncoveringTechniqueResearchandApplication申请人姓名王利强申请学位硕士学科专业安全技术及工程研究方向瓦斯地质理论与技术导师张玉贵职称教授张子敏教授提交日期2010年4月答辩日期2010年6月河南理工大学致谢三年硕士学习阶段是我人生进步最快的时期，在这个重要的阶段，我的知识水平、实践能力、处事能力等各方面都取得了长足的进步，在这里我要衷心感谢指导、关心、帮助、支持我的所有人。最尊敬的导师张玉贵教授和张子敏教授我知识学习、能力培养倾注了大量心血！张玉贵教授面对病魔坚持教学、搞科研、做学问的精神是我做人

4、的楷模，张子敏教授始终灌输的“踏踏实实做人、老老实实做事、扎扎实实做学问”、“思路对，事半功倍”、“终生做学生”等至理信条，时刻指导着我不断去钻研探索、不断进取、终生难忘。两位导师在我论文的开题、中期筛选、成稿审阅上花费了大量的时间和精力，给予了全程指导，使论文得以顺利完成。我发自内心的祝愿两位尊敬的导师身体健康、桃李满天下！这里要特别感谢张明杰教授和谭志宏博士，在张明杰教授的指导下，我参与了一系列现场实践工作，学到了很多一线的安全和防突技术，为论文的完成提供了理论和实践基础；在谭志宏博士的指导下，我完成了论文数值模拟部分。同时感谢瓦斯地质研究所崔洪庆教授、曹运

5、兴教授、蔡成功教授、魏国营高工、张小兵博士后、刘勇博士、贾天让博士、闫江伟博士、王蔚博士对我学习与科研的指导和帮助，还要特别感谢实验室的江林华高工、侯锦秀老师给予的大量帮助。安全科学与工程学院各位领导、教授、老师，在我论文开题、中期筛选、研究、预审中做了大量工作；论文资料收集和现场试验过程中得到河南煤化中泰矿业多位领导、工程师及有关工程技术人员的大力支持和帮助，在此表示衷心感谢；同时也感谢滑俊杰、华敬涛、韩正林、郭志企等多位师弟在现场试验和数据整理中给予的帮助！感谢我的家人，正是他们默默无闻的支持才使我有机会走进河南理工大学并且取得了今天的成绩。感谢在论文撰写过

6、程中所引用参考文献的作者!最后，衷心感谢各位专家在百忙之中对本论文给予评审。由于作者水平和时间的限制，文中难免有不足、疏漏甚至错误，恳请各位专家给予批评指正，以便在今后的工作中进一步修正、完善。感谢参加论文答辩的各位评位。摘要煤与瓦斯突出是煤矿重大灾害事故之一，严重威胁着煤矿的安全生产。我国是世界上煤与瓦斯突出（以下简称突出）灾害最严重的国家，大多数煤矿地质条件复杂，瓦斯大，煤与瓦斯突出危险性严重。2008年全国煤矿发生重大突出事故10起，占重、特大瓦斯事故的55.6%。在瓦斯事故中，揭开突出危险煤层造成的突出事故危害尤为严重。在放炮揭开煤层的瞬间，由于表层突然

7、破碎卸压，煤体应力状态和瓦斯赋存状态突然改变，富含瓦斯的煤层在瓦斯压力和地应力作用下，急剧向巷道空间抛出大量煤岩和瓦斯，造成石门揭煤突出。本文结合中泰矿业（原鹤壁四矿）石门揭煤实际情况，分析煤层赋存和构造特征，应用RFPA-2D数值研究软件，分析水力化径向压裂石门揭煤断面煤层的可行性和合理参数，并通过在回风暗斜井-440m的现场试验，深入研究了水力化径向压裂石门揭煤防突技术，在此项防突措施下，安全快速的揭开了突出煤层，并在此矿井其它揭煤点和其它突出矿井得到了很好的推广应用，均取得了良好的效果。研究安全、高效、快速的突出石门揭煤技术，对于保证我国的能源供应，促进矿

8、区的经济发展，保证国家财