采矿工程专业毕业论文开题报告--大佛寺瓦斯抽采设计.docVIP

大学毕业设计（论文）开题报告 题目名称 大佛寺瓦斯抽采设计 1.选题的背景和意义 1.1选题的背景 改革开放以来，中国经济快速发展。作为世界上最大的发展中国家，中国是一个能源生产和消费大国。在我国一次能源生产与消费结构中煤炭所占比例超过70％，而且据分析这一形势在未来很长时间内不会改变。2010年我国煤炭产量超过32亿吨，2011年煤炭产量达到了35.2亿吨，但是依然不能满足需求。随着我国经济和社会的不断发展，我国煤炭需求量将会持续增长。因此，必须确保我国煤炭工业的健康、稳定发展，但是事故频发一直是困扰我国煤矿安全生产的重大难题。据统计我国煤矿每年因各类事故造成的直接和间接经济损失达250亿元。由于煤矿各类事故频发，死亡人数多，造成我国百万吨死亡率一直居高不下，在国际上严重影响了我国的国际声誉。煤矿安全问题已成为影响我国煤炭工业健康发展的主要问题。而在各类煤矿事故中，瓦斯事故造成的损失最大，死亡人数也最多，煤矿企业一次死亡10人以上事故中瓦斯事故占死亡人数的71％。可见加强煤矿瓦斯治理对于保障我国煤炭行业的健康发展具有重大意义。而在治理煤矿瓦斯的各种方法中瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理的根本性措施。我国煤矿瓦斯抽采最早开始于1938年，1952年开始工业应用，20世纪50年代阳泉、抚顺和天府矿务局开始大规模的抽放瓦斯。50年代末期瓦斯抽采量约为1亿立方米。60年代又在中梁山、焦作、淮南、松藻等矿务局开展了瓦斯抽采工作，抽采量达到了1.7亿立方米。70年代至90年代末期，抽采矿井数和抽采量都稳步增加。随着煤炭工业的发展，煤炭产量迅速增加，矿井开采深度不断加深的过程中，许多低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井，由此带动了我国瓦斯抽采技术的迅猛发展。近几年随着人们对瓦斯利用的重视，国家制定了一系列政策，强力推进煤矿瓦斯开发利用，煤矿瓦斯地面开发实现历史性突破，抽采利用规模逐年增长，煤矿瓦斯防治能力明显提高。2010年煤矿瓦斯抽采量75亿立方米、利用量23亿立方米，分别比2005年增长226％、283％。山西、贵州、安徽等省瓦斯抽采量超过5亿立方米，晋城、阳泉、淮南等10个煤矿企业瓦斯抽采量超过1亿立方米。另外，国家启动了沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘两个产业基地建设实施煤层气开发利用产业化示范工程。仅该工程2010年，煤矿瓦斯产量达15亿立方米，商品量12亿立方米。新增煤层气探明地质储量1980亿立方米。 1.2 选题的意义 瓦斯抽采可以有效减少矿井瓦斯涌出量，预防瓦斯超限和瓦斯积聚，减少矿井通风的负担，降低通风费用。煤层中的瓦斯部分被抽出后，瓦斯压力和能量就会下降，提高了煤体强度，可以有效地防止煤与瓦斯突出。同时，瓦斯是一种重要的清洁能源。我国煤矿瓦斯储量丰富，充分利用瓦斯资源在一定程度上可以缓解我国目前的能源紧张形势。瓦斯中的主要成分甲烷是一种温室气体 ，甲烷排入大气对臭氧层的破坏能力是二氧化碳的7倍。因此，瓦斯抽放可以减少瓦斯排入大气，保护环境。 1.3 本设计的背景和意义 大佛寺矿井为高瓦斯矿井，设计产量6.0Mt/a，采用中央并列抽出式通风。4#煤层全井田分布，赋存稳定，是矿井的主采煤层，该煤层煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向等级为一类属于容易自燃煤层，煤层瓦斯原始含量6.4m3/t。矿井瓦斯涌出量大，采用通风方式无法消除瓦斯隐患，进行瓦斯抽采对于解决该矿瓦斯超限问题和改善安全劳动环境具有重大意义。 2 国内外研究现状简述： 2.1 国外研究现状： 美国是世界上瓦斯开发最早和最成功的国家。20世纪80年代初，美国地面瓦斯试验取得成功。从1985年到1995年的10年间，煤矿瓦斯抽采量从不足2亿立方米猛增至250亿立方米，形成了产业化规模。2003年煤矿瓦斯抽采量已超过450亿立方米，2004年产量达到500亿立方米，煤矿瓦斯占天然气总产量的8％~10％，成为重要的能源资源.美国瓦斯开采利用成功主要得益于两大理论的突破，一个理论突破是北美落基山脉中煤级、中高渗透瓦斯成藏和开发模式，另一个是粉河盆地低煤级、高渗透瓦斯成藏和开发模式。美国瓦斯垂直抽采技术开始于20世纪70年代，美国的一些煤矿试验用石油天然气的抽采技术，通过地面垂直钻井的方法从根本上解决煤矿瓦斯灾害问题。20世纪80年代初，美国地面垂直井压裂抽采瓦斯取得成功，许多石油公司开始了大规模瓦斯地面开发，由此开始了美国瓦斯抽采产业突飞猛进的发展。近年来，美国研制成功羽状水平井超前抽采技术，该技术不仅可以高效抽采瓦斯，同时加速了煤矿瓦斯预抽的速度。羽状水平井抽采技术适用于低渗透煤尘，是低渗透煤层瓦斯抽采技术的一次革命性突破。与常规直井相比，更具有优越性。主要体现在可以增加有效范围，减少对煤层的伤害，同时单井产量高，效益好，更好的保护环境。多分支水平井技术用于综合治理煤矿瓦