车集矿二2煤层瓦斯抽采合理封孔深度试验研究

全日制硕士专业学位论文车集矿二2煤层瓦斯抽采合理封孔深度试验研究申请人姓名：任大鹏指导教师：郜进海教授、孙玉宁教授学位类别：工程硕士专业名称：矿业工程研究方向：瓦斯抽采河南理工大学能源科学与工程学院二○一三年四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：车集矿二2煤层瓦斯抽采合理封孔深度试验研究，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：年月日年月中图分类号：TD712密级：公开UDC：622单位代码：10460车集矿二2煤层瓦斯抽采合理封孔深度试验研究ExperimentalStudyontheReasonableSealingHoleDepthof2-2CoalSeamGasDrainageinChejiMineCoal申请人姓名任大鹏学位类别工程硕士专业名称矿业工程研究方向瓦斯抽采导师郜进海、孙玉宁职称教授张健高级工程师提交日期2013年4月答辩日期2013年6月河南理工大学致谢日月如梭，寒来暑往，又来到毕业季，两年研究生生活让我学习了很多，也成长了很多。我非常真诚地感谢我的导师郜进海教授、孙玉宁教授，感谢他们在两年来对我学习上的孜孜不倦的教导和生活上亲切的关怀。非常感谢采矿、矿压教研室所有曾经指导、帮助过我的老师们！非常感谢封运生师傅、宋维宾、王永龙、王振锋、任云峰、张晓龙师兄及2012级王登科、卢卫永等师弟们对我的帮助！非常感谢朋友们对我学习、生活上的帮助！在工业性试验过程中，得到了车集矿总工程师张健、通风科长王义民、抽放队队长马恭利、书记王永存等领导的全力支持和配合，在此一致表达我诚挚的谢意！在论文撰写过程中，参考了大量的文献资料，他们的研究成果对我的论文写作有非常好的指导和启发作用，在此向所有作者及参与研究的前辈和同行们表示我诚挚的感谢！非常感谢各位评审专家和教授能在百忙之中抽出宝贵时间对本论文进行评审和指正！在最后我要特别感谢我的父母、亲人多年来对我学习和生活等方方面面的全力支持和爱护！任大鹏2013年4月I摘要瓦斯灾害是矿井安全开采重大威胁，本煤层瓦斯预抽采是解决瓦斯灾害威胁的重要技术手段。本煤层瓦斯抽采钻孔封孔技术与抽采浓度、抽采效果等方面有紧密的联系，是决定本煤层瓦斯预抽效果的关键技术；封孔质量的好坏及封孔深度的合理性又是影响钻孔封孔技术的重要因素，因此对钻孔的封孔质量、合理封孔深度及合理的瓦斯抽采封孔技术的试验研究是至关重要的。本文主要针对车集矿的本煤层瓦斯抽采封孔技术，做了以下研究：第一，结合本煤层瓦斯赋存、流动规律，对车集矿二2煤层瓦斯赋存流动及抽采难易程度进行了理论分析计算；第二，利用数值模拟理论分析及现场钻屑量法综合确定了车集矿2705巷道的合理封孔深度,并通过现场工业性试验验证；第三，通过了车集矿2705巷道的囊袋式注浆封孔和矿方的水泥聚氨酯联合封孔两种封孔方法的现场试验，统计、分析现场试验的封孔瓦斯浓度数据说明了囊袋式注浆封孔技术可以提高抽采钻孔的封孔效果，是针对本煤层瓦斯抽采一个好的封孔技术；第四，参与研究了囊袋式封孔技术与改进及对钻屑量法的提出一些建议。关键词：瓦斯抽采；合理封孔深度；数值模拟；钻屑量；囊袋式注浆封孔技术；IIIAbstractGasdisastersisahorriblethreattocoalminessecurity;theimportantmethodtosolvethemiscoalseamgaspre-drainage.Thesealingtechnologyofgasdrainageboreholesisoneofthekeytechniquesofcoalseamgaspre-drainagethatisdirectlyboundupwithgasdrainageconcentration,effectandgasutilization;theyareseriousinfluencetogasdrainageconcentrationthatsealingqualityandreasonableholesealingdepth,soitisnecessarytostudyonsealingquality,reasonableholesealingdepthandrationalsealingtechniques.Thispapermainlystudiesthefollowingaspectsforcoalseamgasdrainagesealingtechnology.Firstly,describingthetheoreticalanalysisandcalculationtooccurrenceandflowandgasdrainagedifficultyof2-2coalseamofChejicoalminecombiningoccurrenceandflowofcoalseamgas;secondly,itissyntheticallydeterminedthatthereasonableholesealingdepthof2705lanewayinChejicoalminewithnumericalsimulationanddrillingcuttingsweightandprovenbyindustrialtest;thirdly,itisfavorableforcoalseamgasdrainagethatcapsularbaggroutingsealingtechnologyiscontrastedwithpolyurethaneandgroutingholesealingthroughtheresultsofstatisticsandanalysisofgasconsistenceinindustrialtest;fourthly,takingpartintheresearchandameliorationofcapsularbaggroutingsealingtechnologyandrenderingsuggestionsforimprovementtothemethodofdrillingcuttingsweight.Keyword：Gasdrainagedrilling;Reasonablesealingdepth;Numericalsimulation;Drillingcuttingsweight;Capsularbaggroutingsealingtechnology;V目录摘要..........................................................................................................................IAbstract....................................................................................................................III目录.........................................................................................................................V1绪论..........................................................................................................................11.1问题的提出............................................................................................................11.2国内外瓦斯抽采技术概述......................................................................................41.2.1国外瓦斯抽放技术概述............................................................................................................41.2.2国内瓦斯抽放技术现状及概述................................................................................................51.2.3国内本煤层瓦斯抽采封孔技术概述........................................................................................61.2.4本煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度概述.................................................................................81.3国内封孔方面存在的问题......................................................................................91.4本文主要研究内容及方法....................................................................................101.4.1本文主要研究内容...................................................................................................................101.4.2本文主要研究方法及技术路线...............................................................................................111.5创新与贡献...........................................................................................................112车集矿二2煤层瓦斯赋存流动分析.......................................................................132.1二2煤层瓦斯含量与瓦斯压力计算.....................................................................132.1.1二2煤层瓦斯含量计算分析............................................