鹤壁六矿顶分层开采工作面高位抽放技术优化研究-矿业工程专业论文.docxVIP

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。 必威体育官网网址的学位论文在 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 日 致 谢 白驹过隙，日月穿梭，三年的硕士研究生学习生涯就在不经意间走过，蓦然 回首，我得到了很多人的热心帮助，学到了扎实的专业知识，自身的综合素质也 得到了显著提高。在此，我满怀激动和感激，向热心帮助过我的人表达我最诚挚 的谢意！ 首先要衷心的感谢我的导师郝天轩副教授，本文是在恩师郝天轩的悉心指导 下完成的。从论文的选题、研究路线的设计、数值模拟，结果分析到论文的撰写， 无不倾注了郝老师的大量心血和辛勤汗水。三年的硕士研究生生活，郝天轩恩师 言传身教，嘱我立人，不仅在学术上，生活上也给我提供了很大的帮助。师恩如 海，衔草难报，郝老师深厚的学术造诣、乐观开朗的性格、对事业孜孜不倦地追 求，深深令我折服。尤其是郝老师渊博的学识、敏捷的洞察力、严谨的治学态度 为我论文的顺利撰写提供了很大的启发和帮助！ 在论文的数值模拟过程中，得到了谭志宏老师的大力帮助，为我提供模拟软 件，帮助我解决了很多的疑难问题，郝老师更是全程关注和指导，所有这些，我 都铭记在心。感谢魏建平老师，刘明举老师，谭志宏老师、王云刚老师、温志辉 老师、褚庭湘老师、李波师兄在我硕士研究生期间对我的关心和帮助。感谢我的 女朋友郭丽玲以及同学王天政、宋超和王稳飞，感谢师弟闫赞和王德建，感谢鹤 壁六矿的领导在我现场数据采集过程中给我提供的大力帮助。另外感谢 435 的同 学和师弟们，感谢他们对我平时学习和生活的帮助和支持！ 感谢河南理工大学对我硕士研究生的培养和教育！感谢我的父母在家庭条件 不好的情况下毅然坚定支持我攻读硕士研究生！ 论文的撰写过程中，引用了大量的参考文献，在此向各文献的作者表达诚挚 的谢意！ 再次向郝天轩老师表示衷心地感谢，感谢他三年来对我学习、做人、做事的 谆谆教导！ 衷心感谢百忙之中评阅我硕士学位论文的各位专家和学者，在此，唯祝：身 体健康，万事如意！ 摘 要 本文针对我国高瓦斯突出矿井采空区瓦斯涌出量大、易造成瓦斯事故的特点， 系统地对试验矿井突出煤层顶分层回采工作面高位钻场抽放采空区瓦斯进行了研 究，运用数值分析软件对试验工作面采空区上覆岩层的移动破坏规律和瓦斯分布 范围进行了模拟，结合理论分析等对高位钻场的各种参数进行了优化，提高了高 位钻场的瓦斯抽采率，实现了试验采区的安全高效开采。 本文由理论分析、经验公式计算、数值模拟、现场考察以及应用效果考察五 个部分组成。首先，根据前人研究成果对采空区上覆岩层的变形破坏规律和分区 分带情况进行了理论分析；其次，采用经验公式根据现场情况对试验工作面采空 区上覆岩层的冒落带和裂隙带高度范围进行了计算；第三，运用 RFPA2D 数值分 析软件对试验工作面采空区上覆岩层的“三带”高度范围和瓦斯分布范围进行了 模拟；第四，根据经验公式计算结果和数值模拟结果结合理论分析布置试验钻场， 并对试验钻场的抽采效果进行现场考察，分析了钻场距工作面距离、钻孔终孔距 煤层顶板高度、钻孔终孔距回风巷平距等因素对抽采效果的影响，确定了合理的 高位钻场位置和钻场间距以及钻孔的合理封孔深度，对高位钻场和钻场内抽放钻 孔的各种参数进行了优化；第五，根据优化后的参数布置高位钻场并对其抽放效 果进行了跟踪考察，对考察结果进行分析，从而验证了前文的理论分析、经验公 式计算结果和数值模拟结果。 现场考察结果表明，试验工作面高位钻场抽放钻孔的最高单孔瓦斯抽采纯量 可以达到 2.15m3/min，钻场总的采空区瓦斯抽采纯量平均达到 8.47m3/min，可以 对高瓦斯突出矿井顶分层回采工作面的采空区瓦斯进行有效治理，本文的研究成 果对试验矿区运用高位钻场技术治理采空区瓦斯提供了重要的实践经验和理论与 技术支持。 关键词：高位钻场；瓦斯抽放；采空区；数值模拟；顶分层