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综采工作面的瓦斯涌出规律及瓦斯涌出量的预测

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第一章绪论

1.1引言

1.2当前国内外研究现状

1.3主要研究方法和研究内容

1.3.1主要研究方法

1.3.2主要研究内容

1.4主要创新点

第二章煤层瓦斯赋存及其流动理论

2.1煤层瓦斯的赋存

2.1.1煤中瓦斯的赋存状态

2.1.2煤的吸附理论及瓦斯含量

2.1.3影响煤层瓦斯含量的主要因素

2.2煤层瓦斯运移的基本规律

2.2.1流体在多孔介质中的流动

2.2.2瓦斯在煤层中运移的基本规律

2.2.3煤层中瓦斯流动状态

第三章综采工作面瓦斯涌出基本规律的研究

3.1综采工作面瓦斯来源分析

3.2综采工作面瓦斯浓度分布规律

3.3涌出源瓦斯涌出基本规律

3.3.1综采工作面瓦斯涌山特征

3.3.2煤壁瓦斯涌出特征及规律

3.3.3采落煤的瓦斯涌出规律

3.3.4邻近层的瓦斯涌出特征及规律

3.4.1瓦斯涌出量概念

3.4.2影响瓦斯涌出的主要因素概述

3.4.3影响工作面瓦斯涌出因素的研究

第四章综采工作面瓦斯涌出量预测方法

4.1传统的瓦斯涌出量预测方法

4.1.1统计预测法

4.1.2煤层瓦斯含量法

4.1.3分源预测法

4.2数学模型的建立

4.2.1煤壁瓦斯涌出量

4.2.2采落煤瓦斯涌出量

4.2.3采空区残煤瓦斯涌出量

4.2.4邻近层瓦斯涌出量

4.2.5综采工作面瓦斯涌出量

4.3预测基础参数的测定方法[1][3][7][8][11][20]

4.3.1煤壁瓦斯涌出量预测参数的测定方法

4.3.2落煤瓦斯涌出量预测参数的测定方法

4.4综采工作面瓦斯涌出量预测方法的应用

4.4.1矿井简介

4.4.2工作面的回采条件

4.4.3瓦斯涌出量预测基础参数的确定

4.4.4屯留矿井瓦斯涌出量的预测结果

第五章结论

参考文献

致谢

读研期间发表的论文

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摘要

瓦斯是危害矿井安全生产的重要因素之一。瓦斯灾害是煤矿中最严重的灾害之一。采场范围内涌出瓦斯的地点称为瓦斯源,瓦斯涌出源的多少,各源涌出瓦斯量的大小直接影响着采场的瓦斯涌出量。瓦斯灾害治理的好坏已成为矿井特别是高瓦斯矿井兴衰存亡的关键因素之一。 本文较系统的论述了煤层瓦斯的赋存状态与煤对瓦斯的吸附作用以及煤层瓦斯运移的基本规律。通过对综采工作面的采煤特点分析,确定了综采工作面瓦斯涌出的四个来源:煤壁(围岩)瓦斯涌出、落煤瓦斯涌出、采空区(残煤)瓦斯涌出及上下邻近层(未采分层)瓦斯涌出。 本文通过资料的收集、整理和分析,总结了综采工作面瓦斯浓度分布、采空区瓦斯流动及其浓度分布规律。本文结合综采工作面各瓦斯涌出源的涌出特征,运用瓦斯在煤层中作单向流动和球向流动的基本理论体系及其计算方法,推导出了综采工作面煤壁和采落煤的瓦斯涌出规律,并通过实测数据对其进行了分析验证。 本文通过对现有回采工作面瓦斯涌出量预测计算方法存在问题的分析总结,以煤层瓦斯流动理论为基础,根据瓦斯涌出规律结合综合采煤机的采煤特点,分别对各瓦斯涌出源的瓦斯涌出量进行预测,进而建立了一种适应性范围广且准确率高的综采工作面瓦斯涌出量预测模型,并给出了该预测方法所需基础参数的测定方法。 最后,运用该模型对潞安集团新建的屯留矿进行了瓦斯涌出量的预测,并通过实测数据分析了工作面推进度(年产量)对瓦斯涌出量的影响。

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