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*距离煤层群下保护层开采瓦斯运移规律及抽采研究

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湖南科技大学硕士学位论文 目录 摘要………………………………………………………………………………………….i A】}j;STRACT...…..…...…..…..….……..….…….….…..…..………..…..…..…..…...….…...…..…….….....…ii 第一章绪论 1.1课题背景及研究意义…………………………………………………………………1 1.1.1研究背景………………………………………………………………………1 1.1.2研究意义……………………………………………………………………….2 1.2国内外研究现状………………………………………………………………………2 1.2.1煤层瓦斯流动理论研究现状…………………………………………………2 1.2.2*距离煤层群开采上覆岩层(和下伏岩层)裂隙场和渗流场分布规律的研 究现状…………………………………………………………………………………….5 1.2.3*距离煤层群开采卸压瓦斯运移规律………………………………………6 1.2.4瓦斯抽采技术…………………………………………………………………7 1.2.5存在的问题……………………………………………………………………8 1.3主要研究内容…………………………………………………………………………8 第二章*距离煤层群下保护层开采覆岩破坏及卸压瓦斯运移的理论分析 2.1*距离煤层群下保护层开采覆岩破坏分析……………………………………….11 2.1.1保护层开采覆岩“三带”的形成…………………………………………….1 1 2.1.2冒落带和裂隙带发育高度的预计………………………………………….。13 2.1.3关键层理论…………………………………………………………………..14 2.2*距离煤层群下保护层开采覆岩卸压分析……………………………………….1 5 2.3*距离煤层群下保护层开采瓦斯运移分析………………………………………1 9 2.3.1瓦斯运移基本理论…………………………………………………………..1 9 2.3.2线性渗透理论………………………………………………………………..20 万方数据 湖南科技大学硕士学位论文 2.3.3非线性渗透理论………………………………………………………………20 2.3.4卸压瓦斯运移及裂隙演化的关系………………………………………….20 2.3.5瓦斯升浮的现象……………………………………………………………..22 2.4本章小结……………………………………………………………………………22 第三章*距离煤层群下保护层开采覆岩破坏与卸压的数值模拟分析 3.1 FLAC3D数值模拟方法简介…………………………………………………………23 3.2数值模拟方案………………………………………………………………………24 3.2.1矿井概况…………………………………………………………………….24 3.2.2三维立体模型的建立……………………………………………………….24 3.2.3模拟相关参数的设置……………………………………………………….25 3.3计算结果的对比与分析……………………………………………………………26 3.3.1垂直应力……………………………………………………………………。26 3.3.2垂直位移…………………………………………………………………….30 3.3.3塑性区分布情况…………………………………………………………….33 3.4结{沧…………………………………………………………………………………………………………….39 第四章*距离煤层群下保护层开采卸压瓦斯运移的数值模拟研究 4.1概述…………………………………………………………………………………………………………….41 4.1.1 FLUENT数值模拟软件简介……………………………………………….41 4.1.2采动裂隙带空间结构工程简化模型【删…………………………………….42 4.2采动裂隙带中瓦斯运移的FLUENT数值建模…………………………………..44 4.2.1采场几何模型……………………………………………………………….44 4.2.2模型网格划分………………………………………………………………….45 4.2.3模型主要参数的确定……………………………………………………….45 4.3采场瓦斯运移规律数值模拟………………………………………………………47 4.3.1 U型条件瓦斯运移规律数值模拟…………………………………………一47 万方数据 湖南科技大学硕士学位论文 4.3.2 4.3.3 4.3.4 u型通风+采空区埋管瓦斯运移规律数值模拟……………………………49 U型通风+高抽巷瓦斯运移规律数值模拟…………………………………52 U型通风+高抽巷+采空区埋管瓦斯运移规律数值模拟………………….54 4.4小结……………………………………………………………………………………56 第五章*距离煤层群下保护层开采瓦斯抽采技术 5.1矿井瓦斯抽采技术概述…………………………………………………………….57 5.I.1矿井瓦斯抽采技术发展……………………………………………………一57 5.1.2矿井瓦斯抽采主要方法………………………………………………………58 5.2*距离煤层群下保护层开采卸压瓦斯运移与汇集特征………………………….59 5.3*距离煤层群下保护层开采瓦斯抽采技术……………………………………….62 5.4本章小结……………………………………………………………………………70 第六章*距离煤层群下保护层开采瓦斯抽采工程实践 6.1:[作面概况………………………………………………………………………….7l 6.2瓦斯抽采方案………………………………………………………………………7



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