近距离煤层群综采面采空区瓦斯运移规律及应用

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1、硕士学位论文近距离煤层群综采面采空区瓦斯运移规律及应用GasMigrationRuleandItsApplicationintheFullyMechanizedMiningFaceGobofCloseDistanceCoalSeams申请人姓名：李昊天指导老师：李树刚专业名称：安全科学与工程研究方向：矿井瓦斯灾害防治西安科技大学二〇一五年六月学位论文独创性说明本人郑重声明：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其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他

2、教育机构的学位或证书所使用过的材料。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做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，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西安科技大学。学校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。本人允许论文被查阅和借阅。学校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，可以采用阴影、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用

3、本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日论文题目：近距离煤层群综采面采空区瓦斯运移规律及应用专业：安全科学与工程硕士生：李昊天（签名）指导教师：李树刚（签名）摘要近距离煤层群综采面在开采中，因为开采层附近有邻近层的存在，工作面及采空区的瓦斯来源和瓦斯的运移在时间和空间上具有一定特殊性，使得采场中瓦斯运移规律更为复杂，瓦斯超限问题解决难度更大。所以，掌握近距离煤层群综采面采场上覆岩层在煤层采动破坏特征和瓦斯在采空区的渗流分布规律非常必要。通过物理相似模拟实验，并结合采场覆岩裂隙演化规律及采场应力分布等关理论，分析出近距离煤层群相应采场裂隙分布规律。之后，运用渗流力

4、学、流体动力学并结合物理相似模拟实验得出相关覆岩演化规律，建立了非均质条件下近距离煤层群采空区瓦斯渗流的数学模型。利用FLUENT模拟软件设置综采面采空区瓦斯扩散流动的三维数学模型，运用数值模拟得出了“U”型通风条件下，调节风量对采空区瓦斯浓度分布有较大的影响，但有时无法彻底解决工作面上隅角瓦斯超限问题。根据现场实际情况需要设置巷道超前导流钻孔抽采，通过选择合适的抽采量，可以有效的降低工作面瓦斯浓度，解决上隅角瓦斯超限问题。最后，通过大同煤峪口矿14-2#煤层81004综采面的现场验证，分析了巷道超前导流钻孔抽采钻场在实际应用中的效果，通过实际测量得出实际情况与实验结

5、果较吻合，即抽采系统抽采了大量瓦斯，使工作面的瓦斯涌出量及浓度明显降低，能够达到实验矿井安全生产的要求。关键词：近距离煤层群；综采面采空区；裂隙分布；巷道超前导流钻孔抽采研究类型：应用研究Subject:GasMigrationRuleandItsApplicationintheFullyMechanizedMiningFaceGobofCloseDistanceCoalSeamsSpecialty:SafetyScienceandEngineeringName:LiHaotian(Signature)Instructor:LiShugang(Signature)AB

6、STRACTBecauseoftheexistenceoftheadjacentlayer,thesourceandmigrationofgasarespecialintimeandspacewhenthefullymechanizedfaceofclosedistancecoalseamsaremined.Withtheseparticularity,Thecontrolandpreventionofgashazardismoredifficult.Sotheknowledgeoffailurecharacteristicsofcoverrockafterminin

7、gisverynecessary,assoastheseepagelowofgasinthegobandcoverrock.Thispaperisbasedonthesimilarmaterialexperimentandtheoreticalanalysesofdistributingofstressandoverburdenrockfracture,thefailurecharacteristicsofoverburdenrockfractureafterminingareanalyzed.Inordertomakeclearthelawsofs