高效开采综放面裂隙带抽采技术研究

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1、全日制硕士学位论文高效开采综放面裂隙带抽采技术研究Researchongasdrainageinfracturezoneofefficientminingtop-coalcavingface申请人姓名：刘林兵指导教师：何俊学位类别：工学硕士专业名称：矿业工程研究方向：矿山灾害预防与控制河南理工大学安全科学与工程学院二0一五年六月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

2、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

3、在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日中图分类号：TD713密级：公开UDC：622单位代码：10460高效开采综放面裂隙带抽采技术研究Researchongasdrainageinfracturezoneofefficientminingtop-coalcavingface申请人姓名刘林兵学位类别工学硕士专业名称矿业工程研究方向矿山灾害预防与控制导师何俊职称副教授提交日期2015.6答辩日期2015.6河南理工大学致谢我的这篇论文是在何俊老师的指导下完成的，感谢您对我的悉心栽培。从生活上的为

4、人处事方式到学习、工作和实验上的严谨态度，您时时处处给我们做榜样；每次去到一个新的矿井，您总要带着我们一起下到工作面，启发性的教我们矿井巷道的设计原理、瓦斯抽采的布置方式、支护方式的选择等等。感谢彭立世教授，是您指导我完成了抽采参数与设计参数的考察方式与考察范围，使我的论文写作有了方向。还记得您手把手教我手工绘制抽采与工作面素描图，让我对井下采掘布置与抽采设计有了立体上的认识；您不但在我的论文写作上给予了我很大的启发，在工作与学习上也是我的榜样。感谢唐一举、李宁、陈亮、郑则用、施鹏翔、闫欢欢、牛帅对我论文写作的帮助

5、，在我写论文阶段，团队里我的工作由你们承担，你们辛苦了，谢谢你们。感谢宿舍室友吴家浩、李阳、冀占强，你们在生活和学习上给予了我很大的帮助。感谢父母、弟弟对我的生活和学习的支持，是你们在日常成活中对我嘘寒问暖。摘要综放工作面由于产量释放集中，造成瓦斯涌出强度大；同时，本煤层预抽后，现有通风、综放开采条件下，瓦斯集中涌出问题得不到解决。因此，必须考虑采动裂隙带瓦斯富集区域的裂隙带抽采措施。通过单一煤层分源预测法预测的相对与绝对瓦斯涌出量以及根据工作面断面、风速规定，确定N2202工作面在日产量为6000t、计划配风40

6、00m³/min条件下，工作面绝对瓦斯涌出量为29.1m3/min、极限风排瓦斯能力为58.4m3/min。运用UDEC软件模拟采高为6.31m的综放开采工作面覆岩动态演化过程；运用砌体梁与关键层理论计算确定冒落带与裂隙带的高度范围分别为36.2m、69m。水平分支井钻孔能够解决采空区冒落带与裂隙带过渡离层空间富集的瓦斯；通过多元回归分析确定千米钻机钻孔水平投影距回风巷距离对钻孔的抽采纯量影响呈负相关，并求出了线性相关公式；通过考察高位钻场距离工作面前方与后方采空区不同位置时抽采参数的变化，确定工作面前方应力集中范

7、围以及采空区瓦斯抽采钻孔破坏特点；通过分析低位钻场平行设计的裂隙带钻孔高效抽采水平区间，几何计算得到低位钻场裂隙带钻孔高效抽采期间垂直层位的高度范围；结合两配对样本t检验，对不同设计参数下上隅角顶板插管钻孔抽采纯量的变化特征进行了统计分析，确定钻孔数量与抽采纯量呈显著的线性正相关性，钻孔方位角的改变能够提高部分钻孔的抽采纯量。通过对五种裂隙带钻孔抽采方式的考察、分析确定了每种抽采方式的设计参数与抽采参数的相关性。水平钻孔对于煤层顶板20m~60m采空区冒落带与断裂带过渡范围内形成的离层空间富集的瓦斯作用效果明显；通

8、过对高位钻场钻孔、低位钻场裂隙带钻孔的考察分析发现，钻孔控制层位越低要求钻孔倾角越大。裂隙带钻孔抽采作用发挥后，综放开采产量翻倍、上隅角瓦斯浓度明显下降。关键词：综放开采；UDEC软件模拟；裂隙带抽采：统计分析；空间协调IAbstractFortheproductionoffull-mechanizedcavingminingfacereleaseconce