一、潘西煤矿瓦斯地质规律研究及治理措施(论文文献综述)
陈龙照,吴志山,江化寨,郭腾飞,沈开和,高晓文,方树元[1](2021)在《煤矿瓦斯地质特征及瓦斯防治技术路线》文中认为为促进瓦斯治理水平的提升,确保矿井安全高效生产,研究了某煤矿瓦斯地质特征,主要包括地勘期间瓦斯基础参数、矿井实测瓦斯基础参数、矿井瓦斯赋存规律等;分析了瓦斯防治和防突技术路线,主要包括瓦斯防治工作情况、防突技术路线以及各采掘工作面瓦斯治理情况。研究为类似工程地质条件的瓦斯治理提供了技术支持。
陈煜朋[2](2021)在《我国煤矿瓦斯防治标准体系研究》文中研究表明近年来我国煤矿安全标准化工作在不断加强,煤矿安全生产水平显着提高。如何使煤矿瓦斯防治工作更加规范有效,预防或杜绝瓦斯事故发生,进一步推动煤矿瓦斯治理标准化,是煤矿安全管理工作的一项重要课题。本文旨在通过调查、分析、研究,构建我国煤矿瓦斯防治标准体系,为瓦斯防治标准制修订工作提供指导。首先,统计分析了我国煤矿近年来的瓦斯事故,分别总结了瓦斯爆炸事故致灾因素、煤与瓦斯突出事故致灾因素以及瓦斯中毒窒息事故致灾因素,明确了瓦斯防治标准制定、实施的重点。其次,系统分析了我国现有瓦斯防治技术体系,包括瓦斯基础参数测定与涌出量预测技术、瓦斯抽采技术等。同时,梳理分析了现行有效的85项煤矿瓦斯防治标准,分析结果表明标准整体存在约束力不强、平均标龄过长、融合新技术时效性差、覆盖面不全等问题。再次,选取了标准的效益、标准的合法性与合理性、标准的技术水平等6个一级评价指标,通过调查问卷邀请专家打分的形式,对我国现行的煤矿瓦斯防治标准逐一进行了评价。最后,在上述分析的基础上,建立了包含有10个子系统的煤矿瓦斯防治标准体系框架,构建了我国煤矿瓦斯防治标准体系,为我国煤矿瓦斯防治标准化工作提供有力支撑。
周伟[3](2021)在《基于稳定碳氢同位素及多源线性算法的瓦斯涌出分源研究》文中进行了进一步梳理煤炭在我国一次能源消费结构中将长期占据主体地位。瓦斯灾害仍是当前制约我国煤矿安全、科学、绿色发展的主要因素。采掘活动前,需对瓦斯地质赋存状态进行全面探测分析,通过对工作面的瓦斯涌出灾害源进行定量识别,指导并实现精准治理。现实生产中,瓦斯治理工程需要量化的分源数据指导,包括穿层钻孔一次穿透多煤层预抽效果评判、不明来源瓦斯异常涌出的应急处置、保护层工作面对被保护层卸压保护效果评估等。为了解决这些问题,需要系统采集主采煤系地层各煤层解吸瓦斯,科学测试稳定碳氢同位素数据,运用严密的数理分析进行综合分析研究,实现采掘工作面瓦斯的量化分源和科学治理。为准确量化和动态反映多源瓦斯涌出来源结构特征,本文以沁水盆地南缘石炭二叠系山西-太原组主采煤系地层典型地质剖面为研究对象,在系统掌握瓦斯地质特征的基础上,对主采煤系地层有机碳及其解吸气稳定碳同位素进行测试分析,建立了煤层有机碳及其解吸瓦斯的关联模型,分析得出煤层沉积环境和煤层气成藏类型,获取了分煤层解吸气稳定碳氢同位素值的分布范围和特征值,绘制主采煤系地层解吸气稳定碳氢同位素分布图版。将质量守恒定理和多源线性算法结合,建立基于稳定碳氢同位素和多源线性算法的瓦斯分源计算模型,将研究成果应用于研究区主采工作面采空区瓦斯来源分析,首次揭示了采空区混合瓦斯来源动态演化规律和各层瓦斯涌出来源的体积结构特征,通过平行试验和正交试验完成模型误差来源分析,验证研究结果的科学性和可靠性。研究表明,寺河矿主采煤系地层呈现显着的海相和海陆交互相成煤环境和沉积特征,主采煤系地层中,煤层的有机碳同位素对其解吸瓦斯中元素碳同位素具有明显的同源贡献作用。研究发现主采3号煤层及其邻近层整体成煤环境、后期成岩作用基本一致,解吸瓦斯成因机制也基本相同,属于单型热成因气。各煤层解吸气组分和稳定碳氢同位素值存在差异,总体表现为碳氢同位素随埋深增大逐渐变重的特点。主采煤层工作面采空区沿走向邻近层瓦斯涌出动态变化过程呈现显着的分阶段特征,具体可以分为:本煤层涌入主体阶段、近邻近层涌入过渡阶段、动态平衡稳定阶段。随工作面动态推进,采空区内3号煤瓦斯涌出占比逐渐下降,最终稳定在20~25%,近距离煤层呈现先升后降并趋稳的特征,最终稳定在20~25%,远距离煤层9号和15号煤层解吸瓦斯在滞后工作面110m逐渐上升后趋稳,9号煤解吸瓦斯最终占比20~25%,15号煤解吸瓦斯最终占比30~35%。与传统分源预测结论相比,稳定碳氢同位素可以量化区分采掘过程中,本煤层和邻近层瓦斯涌出的体积比例,相比分源预测结果更有利于指导瓦斯治理工程设计。通过20个样本的系统误差分析结果表明,同一混合气样平行试验分析的相对标准偏差为0.16~5.22%,集气方法对二氧化碳碳同位素的误差影响较大,相对标准偏差30.1%,对于需要采用二氧化碳碳同位素值进行计算的四元和五元分析法,必须采用注射器法集气。储运环节分析了顶空瓶和铝塑气样袋两种存储容器,运用正交试验完成了时间间隔为5天和20天的误差分析,结果表明,从采样开始到测试间隔20天以上,铝塑气样袋的绝对偏差可达1.98‰,相对标准偏差率为4.76%,因此20天的采样测试时间间隔应采用顶空瓶储运以避免误差影响。研究成果为矿井采掘过程中瓦斯灾害的精准防治提供了科学依据,对异常瓦斯涌出来源的风险源辨识,制定应急技术措施也具有指导意义。图[44]表[34]参[167]
刘斌[4](2021)在《采空区瓦斯涌出来源量化分析及分源治理技术》文中提出在煤矿生产中,瓦斯灾害常常是引发事故最大的原因,因此瓦斯来源以及其防治技术也是关乎矿井安全生产的重中之重。本文在分析和总结前人关于采空区瓦斯来源以及工作面上隅角瓦斯治理技术的基础上,针对宜兴煤业一采区1202综采工作面上隅角瓦斯超限所导致工作面停产以及采空区瓦斯来源等问题,通过现场取样分析检测等技术手段,利用稳定碳氢同位素分源法并提出采空区瓦斯来源计算模型,预测各临近煤层和本煤层对1202采空区瓦斯贡献率。根据分源预测结果,提出采空区瓦斯分源治理措施,运用FLUENT模拟软件对采空区不同的瓦斯治理方式进行模拟,综合考虑决定使用采取上隅角埋管抽采瓦斯治理方式,解决上隅角瓦斯超限问题。在研究过程中主要取得以下成果:(1)利用稳定碳氢同位素值进行碳氢同位素标记,对1202综采工作面采空区混合瓦斯进行来源定量分析,并提出瓦斯分源计算模型。(2)根据单日与单月分源预测结果表明,对于1202综采工作面采空区2下#煤层瓦斯来源占比最大,达到52.72%左右,2#煤层和3#煤层瓦斯贡献率平均分别为24.53%、16.52%,而1#煤层瓦斯贡献率起伏变化不大,稳定在6.24%左右,因此1202瓦斯防治的重点是2下#煤层,2+3#煤层辅助防治。(3)在采空区多孔介质理论体系研究基础上,建立了在采空区与工作面的瓦斯流动的数学模型,使用FLUENT数值模拟软件对1202回采工作面采空区瓦斯的不同抽采方式对采空区内部瓦斯气体运移进行数值模拟分析。结果表明:埋管条件下,上隅角瓦斯浓度与未抽采时相比瓦斯浓度降低28%,工作面上隅角瓦斯浓度下降到0.45%左右;模拟埋管加长距离高位钻孔联合布置时,采空区深部区域的瓦斯浓度也得以被大大减弱,抽采之后瓦斯浓度下降45%,工作面上隅角瓦斯浓度下降到0.35%左右。(4)对现场进行抽采试验结果表明,抽采期间上隅角平均瓦斯浓度降到了0.40%,抽采纯量稳定在8.03m3/min左右,抽采负压维持在12.37Kpa左右,上隅角与回风巷平均瓦斯浓度分别降到了0.48%、0.31%,与模拟结果相差不大,基本一致。虽然使用埋管抽采可以有效降低上隅角瓦斯浓度,达到安全生产水平,但根据模拟效果建议还是采取埋管和高位钻孔联合布置抽采方式可以从根源上有效防治瓦斯。
伦嘉云[5](2020)在《煤体纳米孔隙结构气体吸附特性研究》文中研究指明为研究煤体内气体吸附特征与孔隙结构之间的关系,完善气体吸附机理,解决低渗透性煤层瓦斯抽采率低的问题,本文利用压汞、CO2吸附、低温氮气吸附、扫描电子显微镜拍照和小角X射线散射实验相结合的方法研究了12个不同矿区、不同煤质煤样的孔隙结构,详细分析了煤的纳米孔隙数量、孔径分布特点以及孔隙形状等结构参数。利用13C-NMR、FTIR、HRTEM扫描、XPS和XRD定量、定性地分析了12种不同煤质的煤所含化学官能团的种类、原子取代方式、芳香层结构以及C、N、O、S元素的存在形式,并绘制了12种煤样的分子结构。通过对比分析12种模型的13C-NMR计算值与实验值,修正了12种煤化学结构模型。以分子动力学等相关理论作为指导,采用GCMC(巨正则系综蒙特卡洛)方法分别模拟了CO2、N2、CH4在煤的单层纳米孔隙结构和双层纳米孔隙内的吸附,探讨了不同煤质的煤纳米孔隙结构内气体吸附特征,同时分析了干燥煤样与含水煤样对气体吸附能力的差异以及主要的影响因素。本论文的研究工作将有助于更加深入认识煤的纳米孔隙结构、混合气体在煤纳米孔隙中的竞争吸附以及煤吸附气体影响因素之间的关系,这对完善瓦斯吸附理论、解决低渗透性煤层瓦斯抽采率低以及天然气开采方面的一些问题有着重要的指导意义。本论文取得的成果主要如下:(1)煤的多尺度孔隙结构表征。通过分析12种不同煤质煤样的压汞、CO2吸附、低温氮吸附、小角X射线散射的实验结果以及扫描电子显微镜拍摄的图片信息,得到了12种煤样的纳米孔隙孔径分布和直观的孔隙微观图像。实验结果表明,通过压汞法测试得到12种煤样的孔隙大小主要集中在1000nm以上;CO2吸附测试得到的微孔尺寸主要集中在0.3~1.5nm之间,其中以孔径为0.50nm、0.60nm和0.80nm左右的孔隙数量最多。低温氮吸附实验结果分别采用HK、DFT和BJH三种方法表征了12种煤样的微孔、全孔和中孔的孔径分布,发现:12种不同煤阶煤样的BJH曲线差别较大,HK曲线出现多个波峰且波峰的位置不同,DFT方法也表明12种煤样中含有丰富的1nm以下的微孔。通过煤的扫描电子显微镜图片对煤孔隙孔形、坚固性以及煤化过程中的破坏程度进行分析。小角X射线散射能够不破坏煤的孔隙结构,得到更准确的12种煤样的孔隙孔径分布特点,煤阶越高,孔隙越发育。(2)多种实验测量手段结合,测试了煤的相关结构参数及化学官能团类型,绘制了12种不同煤质煤样的分子结构,并对它们进行了结构优化和能量最小化计算。本文对12种不同煤质煤样开展了一系列的分子结构测试实验,其中:通过煤的13C-NMR谱图,计算得到表征煤的12个结构参数;根据煤的红外光谱图谱,定性分析了煤中官能团类型,并验证核磁共振实验结果;从处理后的高分辨率透射电镜照片中获得了12种煤样的晶格条纹,计算得到煤中芳香环的数量;从XPS和XRD实验中分别获得了煤中C、N、O、S的存在形式和煤中芳香层结构大小。综合各实验的结果,利用Materials Studio软件绘制了12种煤样的分子结构图,对比分析模型的13C-NMR与实验的13C-NMR谱图,不断修正模型,最终确定了12种煤样的分子结构。(3)研究了单一气体(H2O、CO2、N2、CH4)和不同摩尔比例混合气体在煤纳米孔隙内的吸附。首先,基于GCMC方法模拟得到了12种煤样的单分子层对H2O、CO2、CH4和N2的吸附等温线,分析发现12种煤样在单分子层结构中的吸附等温线相似。虽然12种煤样的分子结构不同,但是各煤样的单分子层结构对气体吸附能力的差异并不明显,这种差异主要是由分子结构的表面积引起。表面积大,吸附量多,表面积小,吸附量少。H2O、CO2、CH4、N2在煤中吸附量顺次降低。随后采用马蹄沟煤样的分子结构模型对多元气体不同摩尔比例条件下的吸附开展了研究。通过对比分析气体的吸附等温线,发现在多组分气体中,H2O在摩尔比例很低的条件下吸附量就很高,当其摩尔比例继续增大时,其他气体的吸附量降低到几乎为零。在CO2、CH4和N2的竞争吸附模拟中发现,三种气体中CO2的竞争吸附优势明显,表现出较强的吸附能力,在其摩尔比例低于CH4或N2的条件下,比CH4或N2有着更多的吸附量,但CO2竞争吸附能力小于H2O。CO2、CH4和N2在比例为2:3:5时,CH4吸附量基本为零,这可以为解决低渗透性煤层瓦斯抽采低的问题提供一定的指导意义。(4)研究了干燥煤样纳米孔隙内气体吸附和水分对煤纳米孔隙内气体吸附的影响,详细分析了影响气体吸附量的因素。模拟研究干燥煤样纳米孔隙孔径分别为1、2、5和10nm的孔隙对CH4、CO2和N2的吸附情况,发现这三种气体的吸附量随着纳米孔隙尺寸的变大呈先增加后减小再增加的趋势。1nm和2nm孔隙内气体的吸附量是5nm和10nm孔隙内气体吸附量的十倍以上,说明了微孔能够吸附大量的气体。气体吸附量的增加梯度与孔径的增长倍数之间并不呈线性关系。随着孔径的增大,微孔内气体吸附量的增加梯度远大于中孔内气体增加梯度。从微孔向中孔变化时,孔隙内气体的吸附量会骤然下降,主要是因为:孔隙孔径小于2nm时气体以微孔填充形式吸附,5nm和10nm孔隙内气体表现为多分子层吸附和受外界压力影响的气体受限于孔隙中间区域,受限运动区域的气体并不是真正意义上的吸附。研究发现,对于超深矿井中煤层渗透性低、瓦斯抽采困难的问题,可以通过煤层注水的方式增加煤层透气性,提高瓦斯采出率。
王安虎[6](2020)在《突出危险煤层区域应力场CT探测及多参量集成预警技术研究》文中提出煤与瓦斯突出是我国煤矿开采过程中的主要动力灾害之一。可靠的监测预警是防治煤与瓦斯突出灾害的关键。动载应力、静载应力及瓦斯压力是煤与瓦斯突出发生的动力来源,在煤与瓦斯突出监测预警研究过程中应予以重视。基于此,本文实验研究了突出煤岩受载破裂过程纵波波速、电磁辐射、声发射等多参量响应特征,提出了适用于突出危险煤层的区域微震及震动波CT探测技术方法,构建了突出危险局部重点区的声电瓦斯多参量集成预警模型,最终形成了突出危险煤层区域应力场CT探测与多参量集成预警技术,并进行了现场应用验证。实验研究了含瓦斯突出煤岩受载破裂过程的纵波波速响应特征,建立了适用于突出危险煤层的区域微震及震动波CT探测技术方法,并进行了现场实测研究。结果表明,瓦斯压力对纵波波速的影响较小,瓦斯压力对纵波波速的影响约占应力对纵波波速影响的10%;突出煤岩试样受载过程应力与纵波波速间具有VP=η(σ)ξ形式的幂函数关系,基于此构建了突出煤岩受载应力与纵波波速的耦合关系模型,基于耦合模型探测得到的区域应力场分布特征与理论相一致,并利用便携式电磁辐射仪对比验证了区域应力场CT探测结果的可靠性与准确性,发现了突出危险区与应力集中区空间位置相吻合,这对利用微震及震动波CT技术探测突出危险区的可行性提供了实例验证。实验研究了突出煤岩破裂前电磁辐射、声发射等参量的前兆响应规律,建立了突出危险局部重点区的声电瓦斯多参量集成预警方法,并进行了现场实测研究。结果表明:声发射、电磁辐射与煤岩试样受载应力大小成正相关关系,声发射、电磁辐射信号在时间上具有很好的一致性,强度并不严格呈正相关关系,具有一定差异性;研究提出了声电信号的偏差值处理方法,研究得到了偏差值指标、偏差异常持续时间、异常频次等指标对突出危险前兆响应明显。研究并建立了突出危险煤层多参量集成探测预警指标体系,构建了突出危险微震动态监测与区域探测模型、局部声电瓦斯多参量集成预警模型。应用结果表明:突出煤层区域微震及震动波CT探测新方法能够有效的探测突出危险重点区;声电瓦斯等多参量集成预警技术则对突出危险事件能够及时做出预警,解决了单参量预警结果不一致的问题,提高了突出危险的预警可靠性及灾害防治的针对性。研究成果实现了突出危险的区域-局部集成探测预警,为突出危险煤层监测预警提供了一种系统性的探测预警新方法,为突出危险煤层的安全开采提供了技术保障。该论文有图105幅,表21个,参考文献202篇。
薛嗣圣[7](2019)在《基于概率推理的煤矿瓦斯事故致因分析及其管控研究》文中研究表明我国煤炭开采是一个高风险的行业。煤矿事故灾害严重,给国家和人民带来了巨大的生命和财产损失。在煤矿各类事故中,瓦斯事故危害最为严重,一直被认为是煤矿生产的“头号杀手”。作为一个复杂的社会技术系统,导致煤矿瓦斯事故发生的各类影响因素众多,事故致因及条件发生的不确定性对瓦斯事故的管控带来了困难。本文从概率推理角度对导致煤矿瓦斯事故发生的不确定性因素、条件以及概率变化进行分析,运用概率图模型和情景分析方法进行研究,深入挖掘煤矿瓦斯事故潜在规律,研究新形势下煤矿瓦斯事故的管控对策。研究内容主要包含如下几个方面:(1)论文从历史的角度对我国煤矿事故总体概况进行分析,阐述了我国自建国以来各阶段煤矿事故的发生特点、变化趋势及原因,重点从多维度对瓦斯事故特征进行了统计剖析,指出瓦斯事故在事故类型、矿井类型、发生地域、发生时间等属性中所表现的特点及原因;结合当前煤矿安全形势和趋势,指出瓦斯事故在环境、人员、装备和管理方面存在的问题。从分析结果来看,瓦斯事故具有灾害后果的严重性、地域分布的广泛性、发生时间的随机性等不确定性特点。致因要素的动态变化和不确定性给煤矿安全管理带来了难度。在煤矿安全投入和管理资源有限的情况下,需要充分利用数据信息研究瓦斯事故致因及条件的不确定性,从而改善传统安全管理模式,提高事故管控的针对性。(2)论文以煤矿系统在生产过程中瓦斯事故发生的不确定性作为研究对象,根据瓦斯事故发生的物理机理,结合事故致因分类模型进行研究。首先,运用事故树方法从大量最新瓦斯事故案例中探究人员、机器、环境、管理等方面导致事故发生的内外部因素及其之间的逻辑条件,建立瓦斯事故致因条件依赖模型,明确事故发生的主要因素;其次,运用收集的案例数据采用机器学习和专家经验相结合的方法构建具有煤矿瓦斯事故特征的贝叶斯网络模型,并进行模型有效性的验证;最后,基于瓦斯事故概率图模型进行事故推理,找到煤矿瓦斯事故发生的最大致因链和敏感性因素排序。通过确定不同因素影响下的事故节点的后验概率,进而有效地确定瓦斯事故发生的概率;根据瓦斯事故发生的最大致因链,可以快速找到导致瓦斯事故的因果链;对事故因果链上的敏感性因素进行分级管控,可以有效降低事故发生的概率。分析结果表明:瓦斯事故发生的随机性规律可以从概率角度进行认知。贝叶斯网络较传统事故分析方法,在复杂不确定性问题的表达和推理方面具有优势,将贝叶斯网络运用到瓦斯事故不确定性研究中,构建瓦斯事故特征的贝叶斯网络模型,能够有效融合瓦斯事故先验知识和当前信息,实现基于概率推理的瓦斯事故风险预判和致因分析,为事故的有效防治与管控明确重点和途径。(3)为了将构建的瓦斯事故贝叶斯网络模型应用到事故分析和预防中,本文依据条件变化和煤矿生产可能出现的情况建立情景。结合瓦斯事故特征,本文提出了基于“煤矿特性-影响因素-因素状态-事件”的瓦斯事故情景网络模型(CFSE),并进行概率情景分析,以此确定了区别于传统方式的瓦斯事故管控流程,并从决策层、管理层和操作层提出了融合贝叶斯思想的瓦斯事故管控策略。分析结果表明:通过构建瓦斯事故情景网络模型,可以确定事故预防中所对应的每个情景,在任何一个情景下,借助贝叶斯网络研究在不同情景条件下事故发生的概率。在瓦斯管控策略中,本文提出基于概率推理和情景分析的瓦斯事故管控模式。充分利用瓦斯事故贝叶斯网络的推理和信息更新机制,建立瓦斯事故概率推理预警平台,细化瓦斯事故危险源的可能性度量,充分感知系统致因要素及条件的变化,从全局的角度进行决策和判断进而采取针对性的措施提高管控效果。综上所述,本文研究以数据为驱动,基于贝叶斯网络和情景分析等理论,通过概率推理方法定量研究瓦斯事故的不确定性,系统提出不同情景条件下瓦斯事故的管控策略,以提高我国瓦斯事故管控的针对性和有效性,最大程度上遏制我国瓦斯事故的发生。该论文有图63幅,表32个,参考文献201篇。
程详[8](2019)在《深部强突出煤层软岩保护层开采采动卸压力学效应及应用》文中进行了进一步梳理进入深部开采后,受“四高一扰动”环境影响,煤层瓦斯压力和瓦斯含量较浅部煤层更大,造成可供选择的煤层保护层越来越少,传统煤层保护层开采方式遭遇巨大挑战,出现无适宜煤层作为保护层开采的技术条件,瓦斯治理成为矿井安全生产亟待解决的难题。本文针对芦岭煤矿深部强突出煤层群不具备传统煤层保护层开采的技术条件,提出选择开采软岩作为保护层开采的区域瓦斯治理新方法,创新了保护层开采方式。围绕软岩保护层开采区域卸压增透煤与瓦斯共采的研究主线,以淮北芦岭典型软岩保护层开采为工程背景,采用多学科交叉渗透的研究思路与多手段综合运用的研究方法,开展深部强突出煤层软岩保护层开采采动卸压力学效应及应用研究,揭示了软岩保护层开采卸压机制及覆岩裂隙场内卸压瓦斯运移规律,形成了相配套的三维卸压瓦斯抽采方法,并进行了现场瓦斯治理工程实践,验证了研究结果对指导深部煤与卸压瓦斯共采的积极作用。本论文取得的主要成果如下:(1)分析了芦岭煤矿8#煤组成成分、细观结构和孔隙特征,得到了8#煤内部微孔小孔发育高、中孔和大孔发育程度低的孔隙结构特征是造成其具有强突出危险性的主要因素之一;分析了Ⅲ1采区的区域瓦斯治理方案,得到煤层群范围内的10煤层不具备保护层开采条件,提出了选择开采软岩作为保护层开采的区域瓦斯治理新方法,选择含高岭石粘土成分的泥岩作为保护层开采层位。通过多角度论证,选择软岩保护层开采方式是可行的。(2)利用固-气耦合实验装置进行了不同围压、气体压力和应力路径对含气煤体力学及渗流特性影响试验研究,试验表明围压对含气煤体的变形破坏起抑制作用,渗透率随围压的增大呈指数函数规律下降;分析了充入的吸附性气体对煤体力学削弱作用机制,简化保护层开采的卸压作用为加载轴压卸载围压应力路径,得到了卸载围压造成含气型煤强度降低,而屈服后渗透率增大,揭示了保护层卸压开采的增透机制。(3)分析了软岩保护层选择开采的相关理论问题。形成了可优选软岩保护层开采的5个技术条件,采用理论分析和数值计算的研究方法,通过建立上覆岩层卸压力学模型和数值计算力学模型,研究了软岩保护层开采的卸压机制;获得了不同开采技术参数(开采厚度、层间距、工作面面长)对被保护层卸压效果的影响规律;依据数值模拟结果,优化设计了芦岭Ⅲ11首采软岩保护层工作面的开采技术参数为开采厚度2m,层间距59m、工作面面长105m。(4)分析了软岩保护层开采采动效应,通过理论分析和数值计算研究方法得到了不同开采岩性对采场前方应力环境的影响规律,,确定了芦岭地质条件下软岩保护层开采方式应力路径并开展了采动力学特征试验研究,试验结果表明软岩保护层开采方式的卸压作用引起煤岩体出现扩容现象,对比煤层保护层开采方式,得到了不同保护层开采方式卸压增透的程度不同,定性分析相同的地质条件,煤层保护层开采方式较软岩保护层更利于开采后卸压瓦斯的抽采。(5)以芦岭煤矿Ⅲ11软岩保护层工作面为试验背景,构建软岩保护层开采卸压相似试验模型,分析了软岩保护层开采过程裂隙发育特征,确定了覆岩裂隙发育区域;基于关键层理论,使用内外双梯形台带模型分析覆岩采动裂隙动态演化过程;运用分形理论定量描述了软岩保护层开采后裂隙网络形成、扩展过程;得到了软岩保护层开采后卸压瓦斯来源为邻近层卸压瓦斯涌出;基于COMSOL数值模拟计算结果,揭示了软岩保护层开采覆岩采动裂隙场内卸压瓦斯运移规律。(6)提出了针对软岩保护层开采的卸压瓦斯抽采方法,开展芦岭软岩保护层开采卸压瓦斯治理实践,根据Ⅲ11软岩保护层工作面周边巷道布置情况,构建了与Ⅲ11软岩保护层工作面开采的相配套的三维卸压瓦斯抽采技术体系;开采实践表明,软岩保护层开采结合全方位卸压瓦斯抽采,被保护层煤层残余瓦斯压力和残余瓦斯含量最大值分别为0.25-0.35MPa和4.87-5.01 m3/t,瓦斯治理效果显着。图[130]表[23]参[212]。
裴安磊[9](2014)在《煤矿瓦斯场三维空间分布及预警系统的开发与应用》文中进行了进一步梳理长期以来,我国煤矿伤亡事故频发,由瓦斯引起的事故居于榜首。事故的发生往往造成人身伤害和财产损失,严重威胁到煤炭工业的持续、健康、稳定发展。由于我国采煤机械化程度较低,旦发生事故,人员不易撤离,因此在预防事故方面应从瓦斯的检测、数据分析、预测和防范上下苦功,在瓦斯监测数据处理、可视化、预测预警等方面实现突破。为了探究上述问题,提高瓦斯监测信息的利用率,本文将瓦斯监测信息与矿山信息化相结合,将数字矿山技术、空间插值理论技术、网络拓扑模型、网点优化理论等应用到瓦斯信息处理之中,对煤矿瓦斯场空间分布及预警系统做了深入研究,为瓦斯信息分析处理提供了一个新的方法。本文的主要研究内容有以下几个方面:1)系统研究了我国现有矿井瓦斯监测及其评价技术与方法,提出了现有瓦斯监测信息分析与利用的缺陷和不足。在此基础上,以三维可视化为思路,构建了煤矿瓦斯场空间分布及预警系统总体功能框架;2)研究了基于克里格方法的监测网点优化理论,以克里格估值误差方差为标准,评判监测站稀疏或密集程度,对优化监测站布设、加强煤矿井下安全、节省资金投入具有一定的作用;3)研究了现有空间插值方法理论,提出将空间插值理论应用到煤矿井下瓦斯场空间分布中,形成瓦斯云图,并给出具体的实现思路及算法;4)提出前、后巡检周期增幅比较预警和平均值增幅比较预警两种瓦斯超前预警方法,结合瓦斯场三维空间分布系统,实现了全矿井的瓦斯危害预警;5)基于DIMINE平台,借助VC++2005开发工具实现了煤矿井下三维瓦斯场空间分布及预警系统。实现了煤矿瓦斯监测系统由二维向三维的转变,提高了瓦斯监测信息的利用率;6)以山西某煤矿实际工程为例,介绍了系统的具体实现步骤及参数设置,取得了预期的效果,对井田开采煤矿具有一定的实用价值。
张农,李希勇,郑西贵,薛飞[10](2013)在《深部煤炭资源开采现状与技术挑战》文中指出描述了我国千米深井煤矿的地区分布、井深、产量分布及服务年限等基本状况,分析了千米深井的开采掘进及安全状况、提升方式与分级排水及瓦斯赋存与冲击倾向性等特征,总结了深部煤炭资源开采"五高两扰动"的开采环境特点,即高地应力赋存状况、高工作环境温度、高承水压力条件、高瓦斯和高冲击矿压倾向性,强开采应力扰动和邻近巷道群的工程扰动,进而提出深部开采亟待解决的七大问题。结合我国"十五"以来的科技攻关,介绍了重大科研立项、科研平台及国家和行业获奖情况。我国煤炭资源储产比小,深部开采中应注意节约资源。
二、潘西煤矿瓦斯地质规律研究及治理措施(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、潘西煤矿瓦斯地质规律研究及治理措施(论文提纲范文)
(1)煤矿瓦斯地质特征及瓦斯防治技术路线(论文提纲范文)
1 矿井概况 |
2 瓦斯地质特征 |
2.1 地勘期间瓦斯基础参数 |
2.2 矿井实测瓦斯基础参数 |
2.3 矿井瓦斯赋存规律 |
2.4 矿井瓦斯类型评价 |
3 瓦斯防治和防突技术路线 |
3.1 瓦斯防治工作情况 |
(1)防突机构设置[7-10]。 |
(2)防突制度落实。 |
(3)防突设计编制。 |
(4)防突措施落实情况[11-13]。 |
(5)瓦斯等级鉴定情况。 |
3.2 防突技术路线 |
(1)矿井采用的突出预测敏感指标及临界值[14-16]。 |
(2)矿井防突措施执行情况[17-20]。 |
(3)防突技术路线。 |
3.3 各采掘工作面瓦斯治理情况 |
(1)采煤工作面瓦斯治理情况。 |
(2)掘进工作面瓦斯治理情况。 |
4 结论 |
(2)我国煤矿瓦斯防治标准体系研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 标准体系基础研究 |
1.2.2 国外相关标准体系及研究现状 |
1.2.3 国内煤矿安全标准化发展历程及研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 论文创新点 |
2 煤矿瓦斯事故致灾因素分析 |
2.1 煤矿瓦斯事故分类与统计 |
2.1.1 煤矿瓦斯事故分类 |
2.1.2 基础数据统计 |
2.1.3 煤矿瓦斯事故特征 |
2.2 瓦斯事故致灾因素分析 |
2.2.1 瓦斯爆炸事故致灾因素分析 |
2.2.2 煤与瓦斯突出事故致灾因素分析 |
2.2.3 瓦斯中毒窒息事故致灾因素分析 |
2.3 本章小结 |
3 煤矿瓦斯防治技术及标准分析 |
3.1 瓦斯防治技术分析 |
3.1.1 瓦斯基础参数测定与涌出量预测技术 |
3.1.2 瓦斯抽采技术 |
3.1.3 煤与瓦斯突出防治技术 |
3.1.4 瓦斯爆炸防治技术 |
3.1.5 瓦斯监测监控与应急救援技术 |
3.2 现行煤矿瓦斯防治标准统计分析 |
3.2.1 标准发布时间 |
3.2.2 标准级别及性质 |
3.2.3 标准类别 |
3.3 本章小结 |
4 现行煤矿瓦斯防治标准评价 |
4.1 评价原则 |
4.2 评价过程 |
4.2.1 评价指标的选取 |
4.2.2 指标体系的建立 |
4.2.3 设立评分标准 |
4.3 评价结果 |
4.4 本章小结 |
5 煤矿瓦斯防治标准体系构建 |
5.1 构建标准体系的目的与依据 |
5.2 构建标准体系的原则 |
5.3 标准体系构建方法 |
5.4 煤矿瓦斯防治标准体系框架构建 |
5.5 煤矿瓦斯防治标准明细表编制 |
5.6 本章小结 |
6 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录1 我国煤矿瓦斯事故统计表 |
附录2 煤矿瓦斯防治标准评价调查问卷 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)基于稳定碳氢同位素及多源线性算法的瓦斯涌出分源研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 瓦斯涌出来源分析研究现状 |
1.2.2 稳定碳氢同位素示踪原理和研究现状 |
1.2.3 稳定碳氢同位素示踪技术在煤矿安全领域研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
2 稳定碳氢同位素测试分析及其分布特征研究 |
2.1 试验煤样采集 |
2.1.1 煤样采集原则和采样地质规范 |
2.1.2 煤样采集方案 |
2.1.3 煤样采样记录、封存和预处理 |
2.2 煤层解吸气制备和分析平台 |
2.2.1 解吸气制备的仪器 |
2.2.2 稳定碳氢同位素测试平台和测试流程 |
2.2.3 气体组分分析平台 |
2.3 煤系地层有机碳同位素测试结果 |
2.3.1 不同煤层煤样稳定碳同位素对比及其指示意义 |
2.3.2 与国内煤中稳定有机碳同位素值的对比情况 |
2.4 煤层解吸瓦斯稳定碳氢同位素值分布特征 |
2.4.1 煤层解吸瓦斯组分和碳氢同位素值测试结果 |
2.4.2 煤层解吸瓦斯碳氢同位素特征值分布特征 |
2.5 煤层与其解吸瓦斯地球化学指标关联性研究 |
2.5.1 不同煤层与其气体碳同位素分布特征及相关性 |
2.5.2 煤的碳同位素揭示的主采煤层瓦斯成因机制 |
2.6 本章小结 |
3 基于稳定碳氢同位素和多源线性算法的分源计算模型 |
3.1 基于稳定碳氢同位素示踪分析的混合瓦斯分源计算模型的建立 |
3.2 多源瓦斯分源计算模型的优化 |
5端元瓦斯分源计算模型优化示例'>3.2.1 瓦斯来源n>5端元瓦斯分源计算模型优化示例 |
3.3 基于稳定碳氢同位素示踪分析的五端元分源计算模型的应用示例 |
3.4 本章小结 |
4 基于稳定碳氢同位素和多源线性算法的混合瓦斯分源应用研究 |
4.1 采空区瓦斯来源动态演化规律研究 |
4.1.1 研究区5302工作面瓦斯地质概况 |
4.1.2 5302工作面单日瓦斯来源动态演化规律分析 |
4.1.3 5302工作面月度瓦斯来源动态演化规律分析 |
4.1.4 小结 |
4.2 基于稳定碳氢同位素和多源线性算法的分源计算结果的误差分析 |
4.2.1 5302工作面邻近层瓦斯涌出量的分源预测结果 |
4.2.2 传统分源预测法与碳氢同位素示踪分源预测的对比 |
4.2.3 基于稳定碳氢同位素和多源线性算法的瓦斯分源误差来源分析 |
4.3 本章小结 |
5 结论和创新点 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 存在的问题和展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(4)采空区瓦斯涌出来源量化分析及分源治理技术(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 瓦斯来源分析现状 |
1.2.2 采空区瓦斯治理现状 |
1.2.3 稳定碳同位素在采空区瓦斯来源分析中研究现状 |
1.3 研究目标与内容 |
1.4 研究技术路线 |
第2章 矿区地质概况及同位素分源法理论分析 |
2.1 矿井概况 |
2.2 煤层及工作面概况 |
2.3 同位素测定瓦斯来源的理论分析 |
2.4 瓦斯分源计算模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 采空区瓦斯量化分源研究 |
3.1 实验方案 |
3.1.1 分煤层煤样和采空区混合气采集工作内容 |
3.1.2 样品采集 |
3.1.3 煤层解吸气制备 |
3.1.4 气样稳定碳氢同位素测试 |
3.1.5 气体常规气组分分析 |
3.2 煤层解吸气碳氢同位素分布规律 |
3.2.1 煤层瓦斯气体的组分特征 |
3.2.2 煤层瓦斯稳定碳同位素特征 |
3.3 瓦斯来源定量分析 |
3.3.1 1202 工作面上隅角单月瓦斯来源动态演化规律分析 |
3.3.2 1202 工作面单日上隅角、采空区瓦斯来源动态演化规律分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 不同分源治理措施下的采空区瓦斯运移规律研究 |
4.1 数值模拟理论基础 |
4.1.1 Fluent软件的基本程序结构 |
4.1.2 Fluent软件的求解过程 |
4.1.3 多孔介质的定义 |
4.1.4 多孔介质的特征 |
4.2 采空区瓦斯运移规律模拟 |
4.2.1 采空区瓦斯运移数学模型 |
4.2.2 采空区瓦斯运移物理模型建立 |
4.3 无抽采方式下采空区瓦斯分布规律 |
4.3.1 模拟方案 |
4.3.2 结果分析 |
4.4 埋管瓦斯抽采时采空区瓦斯分布规律 |
4.4.1 模拟方案 |
4.4.2 结果分析 |
4.5 埋管+钻孔瓦斯抽采时采空区瓦斯分布规律 |
4.5.1 模拟方案 |
4.5.2 结果分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 瓦斯涌出来源对比分析及治理技术 |
5.1 碳同位素分源法与传统分源法预测结果对比 |
5.1.1 2_下~#传统分源法预测分析 |
5.1.2 瓦斯预测结果对比 |
5.2 工作面瓦斯抽采效果及分析 |
5.2.1 抽采方案设计及布置参数 |
5.2.2 上隅角埋管瓦斯抽采效果 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(5)煤体纳米孔隙结构气体吸附特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 煤纳米孔隙结构的研究 |
1.2.2 煤分子结构的研究 |
1.2.3 煤对气体吸附的分子模拟研究 |
1.2.4 存在的问题及分析 |
1.3 主要研究目标和内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
2 煤体纳米孔隙多尺度结构特征 |
2.1 煤质特性 |
2.1.1 煤样的来源 |
2.1.2 煤样的工业分析和元素分析 |
2.2 不同变质程度煤样的纳米孔隙结构表征 |
2.2.1 压汞测试 |
2.2.2 CO_2 吸附测试 |
2.2.3 低温氮吸附测试 |
2.2.4 扫描电子显微镜测试 |
2.2.5 小角X射线散射测试 |
2.3 本章小结 |
3 煤的表面结构及其化学组成 |
3.1 煤的大分子结构特征研究 |
3.1.1 ~(13)C-NMR固体核磁共振测试 |
3.1.2 红外光谱测试 |
3.1.3 高分辨率透射电镜(HRTEM)测试 |
3.1.4 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
3.1.5 X射线衍射(XRD)测试 |
3.2 不同煤样分子结构的建立 |
3.2.1 结构类型的确定 |
3.2.2 煤分子结构的确定 |
3.2.3 不同煤样分子结构的修正 |
3.3 本章小结 |
4 不同纳米孔隙干煤对气体吸附的数值模拟 |
4.1 纳米孔径的选择 |
4.2 狭缝型孔隙模型的设计及其模拟环境的设置 |
4.3 气体的逸度与压力之间的关系 |
4.3.1 单组分气体逸度与压力之间的关系 |
4.3.2 多元组分气体逸度与压力之间的关系 |
4.3.3 吸附量的转化关系 |
4.4 气体在煤中的吸附 |
4.4.1 单组分气体吸附研究 |
4.4.2 多组分气体吸附研究 |
4.5 狭缝孔不同孔径干煤对气体的吸附模拟 |
4.5.1 1nm孔径条件下的吸附 |
4.5.2 2nm孔径条件下的吸附 |
4.5.3 5nm孔径条件下的吸附 |
4.5.4 10nm孔径条件下的吸附 |
4.6 本章小结 |
5 水分对煤纳米孔隙气体吸附影响的数值模拟 |
5.1 不同含水率的计算 |
5.2 不同水环境模拟参数的设置 |
5.3 不同水环境煤吸附气体的分子模拟 |
5.4 含水率对气体吸附的影响分析 |
5.5 低渗透性煤层注水提高瓦斯抽采效果 |
5.6 低渗透性煤层水力造穴提高瓦斯抽采 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)突出危险煤层区域应力场CT探测及多参量集成预警技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 煤与瓦斯突出研究综述 |
1.2.1 煤与瓦斯突出机理 |
1.2.2 煤与瓦斯突出危险常规预测技术方法 |
1.2.3 煤与瓦斯突出危险地球物理监测预警技术方法 |
1.3 煤矿区域应力场CT探测技术方法 |
1.4 存在的问题及不足 |
1.5 主要研究内容与研究方法 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究方法与技术路线 |
2 突出煤岩受载破裂纵波波速响应规律实验研究 |
2.1 突出煤岩纵波波速影响因素分析 |
2.2 实验系统及方案 |
2.2.1 实验系统 |
2.2.2 实验方案 |
2.3 突出煤岩单轴压缩过程纵波波速响应规律 |
2.3.1 突出煤岩加载过程的波波速变化特征 |
2.3.2 煤岩应力与纵波波速的试验关系模型 |
2.4 气压对纵波波速的影响规律 |
2.4.1 不同气压条件下纵波波速变化特征 |
2.4.2 纵波波速与气压试验关系模型 |
2.4.3 瓦斯对应力场CT探测的影响 |
2.5 本章小结 |
3 突出煤岩受载破裂声电信号同步响应特征规律实验研究 |
3.1 实验系统及方案 |
3.1.1 声电同步采集实验系统 |
3.1.2 煤岩试样制备与实验方案 |
3.2 煤岩破裂声电同步响应规律 |
3.2.1 煤岩破裂声电同步测试结果 |
3.2.2 声电信号同步响应特征 |
3.2.3 声电信号与应力降的相关性 |
3.2.4 声电信号一致性与差异性分析 |
3.3 本章小结 |
4 突出危险煤层掘进过程区域应力场CT探测研究 |
4.1 工程现场概况 |
4.1.1 工作面概况 |
4.1.2 微震监测系统布置 |
4.2 微震动态监测与应力场CT探测方法及原理 |
4.2.1 区域微震动态监测原理 |
4.2.2 区域应力场CT探测原理 |
4.3 突出危险煤层微震信号时空分布及演化规律 |
4.3.1 微震信号空间分布特征 |
4.3.2 微震信号的时序演化规律 |
4.3.3 微震监测对地质异常响应特征 |
4.4 突出危险煤层区域应力场CT探测结果分析 |
4.4.1 区域应力场CT探测动态演化特征 |
4.4.2 应力场CT探测结果与煤层埋深、地质构造的关系 |
4.4.3 应力场CT探测结果与电磁辐射强度的关系 |
4.4.4 应力场CT探测结果与突出危险性空间关系 |
4.5 本章小结 |
5 突出危险煤层煤巷掘进声电响应规律研究 |
5.1 声电瓦斯监测布置方案 |
5.2 现场声电信号影响因素研究 |
5.2.1 煤巷掘进声电信号影响因素 |
5.2.2 声电信号影响规律研究 |
5.3 突出危险声电瓦斯前兆信息响应特征 |
5.3.1 突出危险声电强度与瓦斯浓度响应特征 |
5.3.2 声电强度偏差值前兆信息响应特征 |
5.4 本章小结 |
6 突出危险多参量集成预警方法研究 |
6.1 煤与瓦斯突出过程的流变-突变行为 |
6.1.1 含瓦斯煤岩体的流变突变机理 |
6.1.2 煤与瓦斯突出演化过程的力学行为 |
6.1.3 煤与瓦斯突出发动力源分析 |
6.2 突出危险多参量集成探测预警技术架构 |
6.3 突出危险多参量集成预警指标体系 |
6.3.1 突出危险微震动态监测与区域探测指标 |
6.3.2 突出危险局部声电瓦斯实时监测指标 |
6.4 突出危险多参量集成预警模型 |
6.4.1 微震动态监测与区域探测方法 |
6.4.2 局部声电瓦斯多参量集成预警模型 |
6.5 本章小结 |
7 工程应用与验证 |
7.1 工作面概况 |
7.2 突出危险微震动态监测与区域探测应用验证 |
7.2.1 11227工作面微震动态监测与分布特征 |
7.2.2 11227工作面应力场CT探测结果 |
7.3 突出危险多参量集成监测预警模型的应用验证 |
7.4 本章小结 |
8 结论 |
8.1 全文总结 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)基于概率推理的煤矿瓦斯事故致因分析及其管控研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究目标及内容 |
1.3 研究方法与技术路线 |
1.4 研究特色 |
1.5 本章小结 |
2 文献综述及相关理论 |
2.1 国内外相关研究文献综述 |
2.2 理论综述 |
2.3 本章小结 |
3 中国煤矿瓦斯事故现状及问题剖析 |
3.1 中国煤矿事故概况 |
3.2 中国煤矿瓦斯事故统计分析 |
3.3 中国煤矿安全形势新特点及趋势 |
3.4 当前煤矿瓦斯事故管理存在的问题 |
3.5 本章小结 |
4 煤矿瓦斯事故致因要素及不确定性分析 |
4.1 煤矿瓦斯事故物理机理 |
4.2 煤矿瓦斯事故致因分析 |
4.3 煤矿瓦斯事故不确定性及时空分析 |
4.4 煤矿瓦斯事故不确定性测度及推理方法 |
4.5 本章小结 |
5 煤矿瓦斯事故致因概率推理研究 |
5.1 贝叶斯网络模型构建的主要方法和步骤 |
5.2 煤矿瓦斯事故致因要素及网络节点 |
5.3 煤矿瓦斯事故贝叶斯网络结构学习 |
5.4 煤矿瓦斯事故贝叶斯网络参数学习及模型检验 |
5.5 煤矿瓦斯事故贝叶斯网络推理 |
5.6 本章小结 |
6 煤矿瓦斯事故概率情景分析 |
6.1 煤矿瓦斯事故情景分析流程 |
6.2 煤矿瓦斯事故管控情景表示方法 |
6.3 煤矿瓦斯事故情景分析 |
6.4 本章小结 |
7 煤矿瓦斯事故管控策略 |
7.1 煤矿瓦斯事故管控的内涵和原则 |
7.2 煤矿瓦斯事故管控的目标和流程 |
7.3 煤矿瓦斯事故管控的策略 |
7.4 煤矿瓦斯事故管控的建议 |
7.5 本章小结 |
8 研究结论及展望 |
8.1 研究结论 |
8.2 创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)深部强突出煤层软岩保护层开采采动卸压力学效应及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 含瓦斯煤岩力学及渗透特性 |
1.2.2 煤岩体加卸荷路径力学特征 |
1.2.3 保护层卸压开采及影响因素研究现状 |
1.2.4 采动裂隙场演化规律 |
1.2.5 卸压瓦斯运移及抽采现状 |
1.3 研究进展评述 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 芦岭煤矿强突出煤层特征与区域瓦斯治理 |
2.1 试验矿井概况 |
2.1.1 芦岭井田概况 |
2.1.2 试验工程背景 |
2.2 芦岭8#煤微结构特征分析 |
2.2.1 8#煤工业分析及成分分析 |
2.2.2 8#煤细观结构分析 |
2.2.3 8#煤孔隙特征分析 |
2.3 芦岭煤矿软岩保护层选择开采的可行性分析 |
2.3.1 Ⅱ水平区域瓦斯治理技术 |
2.3.2 芦岭Ⅲ1 采区保护层开采方案选择 |
2.3.3 软岩保护层开采层位选择分析 |
2.3.4 软岩保护层开采的技术分析 |
2.3.5 软岩保护层与10 煤保护层卸压保护效果分析 |
2.4 本章小结 |
3 含气煤体力学效应及渗流特征 |
3.1 单轴压缩条件型煤力学特性 |
3.1.1 型煤试件制备 |
3.1.2 型煤单轴压缩力学及声发射特征分析 |
3.2 常规三轴加载围压对含气煤体力学及渗流特性的影响 |
3.2.1 固-气耦合装置 |
3.2.2 试验原理及方案 |
3.2.3 围压对含气煤样力学及渗透率的影响分析 |
3.3 常规三轴加载气体压力对含气煤体力学及渗流特征的影响 |
3.3.1 试验方案 |
3.3.2 气体压力对含气煤样力学及渗透率的影响分析 |
3.4 加载轴压卸载围压应力路径对含气煤体力学及渗流特性的影响 |
3.4.1 试验方案 |
3.4.2 加载轴压卸载围压应力路径围压对含气煤样力学及渗透率的影响分析 |
3.5 本章小结 |
4 软岩保护层开采卸压机理及影响因素 |
4.1 软岩保护层选择开采分析 |
4.1.1 软岩保护层选择开采的依据 |
4.1.2 可优选软岩保护层开采的技术条件 |
4.1.3 软岩保护层开采的特点 |
4.2 软岩保护层开采卸压机理分析 |
4.2.1 上覆岩层卸压力学模型 |
4.2.2 煤层群条件下软岩保护层开采卸压机理 |
4.3 软岩保护层开采技术参数对被保护层卸压效果的影响规律 |
4.3.1 采动卸压临界指标的确定 |
4.3.2 开采厚度对被保护层卸压效果的影响规律 |
4.3.3 开采层位对被保护层卸压效果的影响规律 |
4.3.4 工作面面长对被保护层卸压效果的影响规律 |
4.3.5 芦岭首采软岩工作面开采技术参数优化 |
4.4 本章小结 |
5 软岩保护层开采方式采动效应 |
5.1 软岩保护层开采采场前方煤岩体应力环境 |
5.1.1 开采岩性对应力环境的影响规律 |
5.1.2 软岩保护层开采方式前方煤岩体应力环境特征 |
5.2 软岩保护层开采方式煤岩采动力学特征 |
5.2.1 软岩保护层开采方式应力路径的确定 |
5.2.2 试验设备及方案 |
5.2.3 软岩保护层开采方式采动力学结果分析 |
5.3 本章小结 |
6 软岩保护层开采采动裂隙演化与卸压瓦斯运移特征 |
6.1 软岩保护层开采覆岩采动裂隙演化的实验研究 |
6.1.1 覆岩采动裂隙基本特征 |
6.1.2 覆岩采动裂隙演化的相似模拟实验方案 |
6.1.3 软岩保护层开采覆岩裂隙演化相似实验结果分析 |
6.1.4 软岩保护层开采裂隙发育区域确定 |
6.1.5 软岩保护层开采后裂隙演化的分形研究 |
6.2 基于关键层理论的采动裂隙动态演化过程 |
6.3 软岩保护层开采覆岩裂隙场卸压瓦斯运移演化规律 |
6.3.1 软岩保护层开采卸压瓦斯来源分析 |
6.3.2 采动裂隙场中卸压瓦斯运移数学模型 |
6.3.3 软岩保护层开采覆岩裂隙场卸压瓦斯运移规律数值分析 |
6.4 采动裂隙演化与卸压瓦斯富集关系分析 |
6.4.1 卸压瓦斯储运过程分析 |
6.4.2 采动裂隙场与瓦斯流动场的耦合关系 |
6.5 本章小结 |
7 芦岭软岩保护层开采卸压瓦斯治理工程实践 |
7.1 软岩保护层开采卸压瓦斯抽采方法 |
7.2 Ⅲ11 软岩保护层工作面卸压瓦斯抽采技术体系 |
7.2.1 Ⅲ11 软岩保护层开采覆岩“两带”发育高度 |
7.2.2 Ⅲ11 软岩保护层开采卸压瓦斯涌出量预计 |
7.2.3 Ⅲ11 软岩保护层立体卸压瓦斯抽采 |
7.3 软岩保护层开采卸压效果考察 |
7.3.1 软岩保护层回采期间卸压瓦斯抽采效果考察 |
7.3.2 软岩保护层开采效果考察 |
7.3.3 上覆被保护煤层卸压保护效果考察 |
7.3.4 软岩保护层开采综合效益分析 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(9)煤矿瓦斯场三维空间分布及预警系统的开发与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 数字矿山研究现状 |
1.2.2 瓦斯数据信息化研究现状 |
1.3 本文的研究内容和技术路线 |
1.4 本章小结 |
2 矿井瓦斯监测及其评价技术与方法 |
2.1 煤矿瓦斯危害性 |
2.2 瓦斯监测与防治技术 |
2.2.1 煤矿监测平台构架 |
2.2.2 煤矿瓦斯防治技术 |
2.3 瓦斯监测信息分析与评价 |
2.4 本章小结 |
3 煤矿瓦斯场三维空间分布及预警系统构架与理论方法 |
3.1 系统架构 |
3.1.1 系统需求分析 |
3.1.2 系统理论基础 |
3.1.3 系统设计原则 |
3.1.4 系统设计目标 |
3.1.5 三维可视化的必要性 |
3.1.6 开发技术路线 |
3.2 煤层与工程模型 |
3.2.1 煤层自动建模技术 |
3.2.2 工程模型建模 |
3.3 区域离散化理论与方法 |
3.4 空间插值方法 |
3.4.1 泰森多边形方法 |
3.4.2 距离平方反比法 |
3.4.3 样条函数法 |
3.4.4 径向基函数法 |
3.4.5 克里格法 |
3.5 网络拓扑模型 |
3.6 克里格及网点优化理论 |
3.7 工作面瓦斯超前预警分析 |
3.8 本章小节 |
4 煤矿瓦斯场三维空间分布及预警系统开发与实现 |
4.1 三维可视化平台的创建 |
4.1.1 DIMINE体系架构 |
4.1.2 DIMINE插件开发 |
4.2 三维可视化功能的实现 |
4.2.1 数据准备 |
4.2.2 数据结构 |
4.2.3 计算方法 |
4.2.4 模块功能实现 |
4.3 本章小结 |
5 工程应用与实践 |
5.1 工程概况 |
5.1.1 矿山简介 |
5.1.2 瓦斯监测点布置情况 |
5.2 三维可视化功能实现 |
5.2.1 煤层与工程模型建立 |
5.2.2 监测网点优化应用 |
5.2.3 煤巷、工作面瓦斯分布及超前预警应用 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间主要的研究成果目录 |
致谢 |
四、潘西煤矿瓦斯地质规律研究及治理措施(论文参考文献)
- [1]煤矿瓦斯地质特征及瓦斯防治技术路线[J]. 陈龙照,吴志山,江化寨,郭腾飞,沈开和,高晓文,方树元. 能源与环保, 2021(07)
- [2]我国煤矿瓦斯防治标准体系研究[D]. 陈煜朋. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [3]基于稳定碳氢同位素及多源线性算法的瓦斯涌出分源研究[D]. 周伟. 安徽理工大学, 2021(02)
- [4]采空区瓦斯涌出来源量化分析及分源治理技术[D]. 刘斌. 太原理工大学, 2021(01)
- [5]煤体纳米孔隙结构气体吸附特性研究[D]. 伦嘉云. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [6]突出危险煤层区域应力场CT探测及多参量集成预警技术研究[D]. 王安虎. 北京科技大学, 2020(06)
- [7]基于概率推理的煤矿瓦斯事故致因分析及其管控研究[D]. 薛嗣圣. 中国矿业大学, 2019(04)
- [8]深部强突出煤层软岩保护层开采采动卸压力学效应及应用[D]. 程详. 安徽理工大学, 2019(01)
- [9]煤矿瓦斯场三维空间分布及预警系统的开发与应用[D]. 裴安磊. 中南大学, 2014(03)
- [10]深部煤炭资源开采现状与技术挑战[A]. 张农,李希勇,郑西贵,薛飞. 全国煤矿千米深井开采技术, 2013