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地面钻孔抽采采空区瓦斯效率影响因素 被引量:47
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作者 李日富 梁运培 张军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期942-946,共5页
通过对比研究淮南矿业集团各矿区试验钻孔抽采数据,在明确地面钻孔抽采瓦斯机理的基础上,运用理论分析及数值模拟的手段,分析总结了地面钻孔抽采采空区瓦斯效率的影响因素,并针对具体影响因素提出了提高钻孔抽采效率的相关建议.研究结... 通过对比研究淮南矿业集团各矿区试验钻孔抽采数据,在明确地面钻孔抽采瓦斯机理的基础上,运用理论分析及数值模拟的手段,分析总结了地面钻孔抽采采空区瓦斯效率的影响因素,并针对具体影响因素提出了提高钻孔抽采效率的相关建议.研究结果表明:地面钻孔抽采效率影响因素可以分为自然客观因素和钻孔施工参数两大类.加强采空区漏风控制,把地面钻孔布置在靠近回风巷一侧,抽采负压控制在40-60 kPa之间,钻孔间距保持在200-300 m,管道内气体流速在10 m^3/s左右有利于提高钻孔抽放效率. 展开更多
关键词 地面钻孔 采空区瓦斯 抽采 自然因素 参数因素
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采空区开区移动瓦斯抽放的数值模似 被引量:53
2
作者 李宗翔 王继仁 周西华 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期74-78,共5页
针对我国高瓦斯矿井采空区瓦斯抽放的现状,强调了在工作面后方“边采边抽”的开区移动瓦斯抽放方法,以提高资源回收减少大气污染与瓦斯治理的双重效益.建立了非均质采空区瓦斯渗流-扩散的数值模型,模拟了瓦斯在采空区中的涌出、分布及... 针对我国高瓦斯矿井采空区瓦斯抽放的现状,强调了在工作面后方“边采边抽”的开区移动瓦斯抽放方法,以提高资源回收减少大气污染与瓦斯治理的双重效益.建立了非均质采空区瓦斯渗流-扩散的数值模型,模拟了瓦斯在采空区中的涌出、分布及积聚的流体力学原理.模拟表明,抽放流量与采空区瓦斯涌出量和抽放瓦斯浓度均呈显著的反比关系,且抽放的纯瓦斯量基本保持恒定,结论与采空区瓦斯持续稳定释放的客观性完全一致;抽放口位置越深入采空区,瓦斯绝对涌出量略有降低,抽放浓度越高.由此确定了抽放口的最佳位置和抽放流量.结合实例,利用联络巷进行瓦斯抽放,可获得高于40%浓度的瓦斯,理论抽放效率在70%以上.若配合以漏风导流,可彻底抑制瓦斯涌入工作面,并降低配风量. 展开更多
关键词 采空区 瓦斯抽放 数值模拟 抽放参数
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影响采空区顶板抽放瓦斯效果的主要因素分析 被引量:16
3
作者 刘泽功 戴广龙 +2 位作者 石必明 卢平 涂敏 《安徽理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第4期1-5,共5页
对于低透气性高瓦斯煤层群开采的首采工作面,或厚煤层开采一分层的工作面回风流中的瓦斯浓度超限问题是一大难题,为解决此难题,通常采用顺层钻孔、穿层钻孔抽放瓦斯措施,收到了一定的效果,问题尚得到较好解决。开采煤层工作面的瓦斯主... 对于低透气性高瓦斯煤层群开采的首采工作面,或厚煤层开采一分层的工作面回风流中的瓦斯浓度超限问题是一大难题,为解决此难题,通常采用顺层钻孔、穿层钻孔抽放瓦斯措施,收到了一定的效果,问题尚得到较好解决。开采煤层工作面的瓦斯主要来源于本煤层、采空区和邻近层的卸压解吸瓦斯,由于煤层松软,顺层钻孔施工难,不便进行顺层钻孔抽放瓦斯,若对采空区实施大面积抽放,工程难度大,而且抽不出高浓度瓦斯。煤层回采后,采空区顶底板岩层卸压,产生裂隙。由于瓦斯的升浮漂移和渗流特性,来自于开采煤层和卸压煤层内卸压瓦斯,沿裂隙通道汇集到裂隙区,形成瓦斯积存库。把抽放钻孔或巷道布置在顶板裂隙内,实施瓦斯抽放,该抽放瓦斯技术起到了对开采工作面上隅角瓦斯的截流作用,解决了松软低透气性高瓦斯煤层群开采瓦斯抽放困难的关键技术难题。 展开更多
关键词 采空区顶板 裂隙 瓦斯抽放 顺层钻孔 穿层钻孔
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采空区瓦斯涌出与自燃耦合基础研究 被引量:75
4
作者 李宗翔 吴强 肖亚宁 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期38-42,共5页
基于漏风渗流方程、多组分气体混溶-扩散方程和综合传热方程,建立采空区瓦斯和自燃耦合数学模型.通过现场实测获得基础数据,用G3程序(有限元数值方法)求解了在煤耗氧和瓦斯涌出共同环境下采空区瓦斯-氧浓度及温度的分布.结果表明,在单... 基于漏风渗流方程、多组分气体混溶-扩散方程和综合传热方程,建立采空区瓦斯和自燃耦合数学模型.通过现场实测获得基础数据,用G3程序(有限元数值方法)求解了在煤耗氧和瓦斯涌出共同环境下采空区瓦斯-氧浓度及温度的分布.结果表明,在单纯瓦斯涌出(无消耗氧)条件下,采空区氧被瓦斯稀释现象比较显著;采空区内高强度的瓦斯涌出能够使自燃氧化区域进一步缩小,削弱了煤的自燃氧化进程;自燃产生的热风压也能加剧工作面向采空区的漏风及对采空区内瓦斯的排放.耦合影响随工作面向采空区的漏风量的提高而相对降低. 展开更多
关键词 采空区 多组分气体 温度场 瓦斯涌出与自燃耦合 有限元
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采空区水平钻孔瓦斯抽放工艺与原理 被引量:6
5
作者 李宗翔 刘耀宇 +1 位作者 孙洪峰 宋伟林 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2008年第1期95-99,共5页
针对采空区瓦斯抽放问题,讨论抽放钻孔布置、工艺特点及抽放原理。水平钻孔抽放的优点是可选择高的钻孔位置,能获得更大的瓦斯抽放浓度,可提高抽放效率。钻孔应选择在较坚固的岩层中,避免塌孔或遇到断层等构造破碎带。提出采空区水平钻... 针对采空区瓦斯抽放问题,讨论抽放钻孔布置、工艺特点及抽放原理。水平钻孔抽放的优点是可选择高的钻孔位置,能获得更大的瓦斯抽放浓度,可提高抽放效率。钻孔应选择在较坚固的岩层中,避免塌孔或遇到断层等构造破碎带。提出采空区水平钻孔瓦斯抽放模拟计算方案,计算了瓦斯抽放时流场风流规律。抽放时,工作面向采空区的漏风流,在下游回风段形成了上、下分流。模拟试验中,在扩大抽放流量时,能加大工作面向采空区的总体漏风量,而降低了采空区向工作面的漏回风量;随着抽放流量的增大,工作面与采空区风流交换平衡点向回风侧移动。由此给出抽放流量等于总漏回风量的绝对安全抽放关系准则,为确定瓦斯抽放流量及抽放浓度提供依据。 展开更多
关键词 采空区 水平钻孔 瓦斯抽放 工艺与原理 数值模拟
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高瓦斯矿井采空区瓦斯排放的数值模拟应用 被引量:8
6
作者 李宗翔 王继仁 周西华 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2003年第3期71-75,80,共6页
以寺河矿采空区瓦斯抽放设计为例,建立了非均质采空区渗流-扩散的有限元数值模型,直观地描绘了采空区瓦斯涌出过程、瓦斯分布规律及其在采空区回风隅角瓦斯积聚的流体力学原理。模拟结果表明,在工作面后方利用回风联络巷依次进行漏风导... 以寺河矿采空区瓦斯抽放设计为例,建立了非均质采空区渗流-扩散的有限元数值模型,直观地描绘了采空区瓦斯涌出过程、瓦斯分布规律及其在采空区回风隅角瓦斯积聚的流体力学原理。模拟结果表明,在工作面后方利用回风联络巷依次进行漏风导流和瓦斯抽放,可大幅度降低采空区回风隅角瓦斯浓度;同时漏风导流可以充分抑制采空区瓦斯涌入工作面,并能够降低抽放巷道的配风量。针对高瓦斯矿井采空区瓦斯排放问题,提出了"边采边抽边排"的综合治理采空区瓦斯的设计方案,给出了瓦斯抽放最佳位置范围、抽放流量和导流风量最低临界限。 展开更多
关键词 采空区风流 瓦斯 抽排放设计 数值模拟 矿井
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基于Hoek-Brown准则的数值模拟计算参数的研究 被引量:8
7
作者 刘德峰 王锐涛 +1 位作者 耿亚东 刘伟 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第10期43-46,71,共5页
数值模拟中岩体力学参数的确定是非常重要的。详细介绍了M.Georgi法和Hoek-Brown法确定岩体力学参数的基本原理,以东升庙铅锌矿的岩体力学参数确定研究为例,以室内岩石试验为基础,测出岩块试件的物理力学参数,再综合考虑岩体节理裂隙的... 数值模拟中岩体力学参数的确定是非常重要的。详细介绍了M.Georgi法和Hoek-Brown法确定岩体力学参数的基本原理,以东升庙铅锌矿的岩体力学参数确定研究为例,以室内岩石试验为基础,测出岩块试件的物理力学参数,再综合考虑岩体节理裂隙的影响,并最终确定岩体力学参数。通过用FLAC3D数值模拟软件建立该矿的矿柱回收模型,进行地表沉降位移模拟,并对该矿区2号矿体的间柱和采空区顶板的3个位置的位移模拟曲线和同等位置的位移实测曲线分别进行比较,结果表明,通过Hoek-Brown法所确定的岩体力学参数较接近实际情况,可以作为该矿间柱回收模拟的基础数据。 展开更多
关键词 Hoek-Brown法 M.Georgi法 数值模拟 岩体力学参数
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大隆煤矿采空区瓦斯抽放数值模拟与参数确定 被引量:5
8
作者 李宗翔 罗晓东 +2 位作者 邵柏库 石振文 刘洪博 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2006年第1期74-77,共4页
用有限元数值模拟方法,结合图形显示技术,对大隆煤矿综采工作面采空区瓦斯抽放问题进行了计算分析。从理论上模拟了冒落非均质回采采空区内回风隅角处的瓦斯聚积过程。直观展示了瓦斯抽放时采空区流态、瓦斯分布变化的流体力学原理。模... 用有限元数值模拟方法,结合图形显示技术,对大隆煤矿综采工作面采空区瓦斯抽放问题进行了计算分析。从理论上模拟了冒落非均质回采采空区内回风隅角处的瓦斯聚积过程。直观展示了瓦斯抽放时采空区流态、瓦斯分布变化的流体力学原理。模型中采空区流态计算用非均质渗流方程,瓦斯扩散运移基于瓦斯与大气两相混溶流方程描述。计算考虑了采空区沿边界冒落非充分压实的情况。利用数值模拟试验方法给出了合理的抽放流量和工作面通风量。 展开更多
关键词 非均质采空区 回风隅角 瓦斯抽放 数值模拟
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采空区瓦斯抽放技术的改进及在响水矿的应用 被引量:5
9
作者 黄优 王洪波 徐佑林 《煤矿开采》 北大核心 2013年第1期94-95,83,共3页
针对目前高瓦斯矿井采空区瓦斯抽采过程中回收瓦斯抽放管时容易发生顶板及瓦斯事故、抽放效果不好以及材料浪费的情况,研究采用可移动软管与可伸缩钢性风筒配合阀组的新型抽放管对采空区瓦斯进行抽放,并采用该方法对响水矿某工作面采空... 针对目前高瓦斯矿井采空区瓦斯抽采过程中回收瓦斯抽放管时容易发生顶板及瓦斯事故、抽放效果不好以及材料浪费的情况,研究采用可移动软管与可伸缩钢性风筒配合阀组的新型抽放管对采空区瓦斯进行抽放,并采用该方法对响水矿某工作面采空区瓦斯进行抽放。使用效果表明:使用改进的抽放管进行采空区瓦斯抽放效果好,能有效控制采空区瓦斯超限,减少煤矿安全事故。 展开更多
关键词 高瓦斯矿井 采空区 瓦斯抽放 抽放管 可移动软管 可伸缩钢性风筒 阀组
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佛子冲矿采空区群模糊聚类分级及综合治理 被引量:5
10
作者 马雄忠 王文杰 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第11期38-42,142,共6页
为对佛子冲矿104#矿体采空区群进行稳定性分级及综合处理研究,在前期空区探测的基础上,基于三维数值计算软件ANSYS与FLAC3D耦合,对采空区的稳定性进行模拟分析,选取空区顶板暴露面积及数值计算得到的采空区顶板最大主应力、最小主应力... 为对佛子冲矿104#矿体采空区群进行稳定性分级及综合处理研究,在前期空区探测的基础上,基于三维数值计算软件ANSYS与FLAC3D耦合,对采空区的稳定性进行模拟分析,选取空区顶板暴露面积及数值计算得到的采空区顶板最大主应力、最小主应力、最大位移4个因素,运用模糊聚类理论对空区进行聚类,实现采空区稳定性4分类。针对4采空区分别提出加强监测管理、加强支护、部分充填和全部充填等处治措施,以保障佛子冲矿生产安全,节约空区处理成本。 展开更多
关键词 数值模拟 采空区稳定性 模糊聚类 采空区处理
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石膏矿山顶板破坏机理探讨 被引量:3
11
作者 郑怀昌 张晓君 刘志河 《金属矿山》 CAS 北大核心 2007年第7期23-24,60,共3页
近几年来,国内的石膏矿山中,大规模采空区顶板冒落事故频繁发生。目前,对于石膏矿山大规模顶板冒落发生机理研究的还很少。根据近几年对石膏矿山的现场调查,结合岩体力学的相关理论和数值模拟技术,得出石膏矿采场顶板冒落及大规模采空... 近几年来,国内的石膏矿山中,大规模采空区顶板冒落事故频繁发生。目前,对于石膏矿山大规模顶板冒落发生机理研究的还很少。根据近几年对石膏矿山的现场调查,结合岩体力学的相关理论和数值模拟技术,得出石膏矿采场顶板冒落及大规模采空区顶板冒落主要是由于石膏矿柱流变特性使其强度变低及随着采区的扩大,石膏矿柱应力增大等而引起的。 展开更多
关键词 顶板冒落 数值模拟 流变特性
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综采支架对采空区流场的影响 被引量:5
12
作者 高建良 王海生 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第4期444-447,共4页
综采机械化推进速度快,容易使综采支架顶部、上隅角等处瓦斯超限,综放采空区冒落空间大、遗煤多、漏风量较小,也容易造成采空区遗煤自燃.综采支架的存在,影响工作面向采空区漏风.因此利用Fluent软件,对存在与不存在综采支架两种情况下... 综采机械化推进速度快,容易使综采支架顶部、上隅角等处瓦斯超限,综放采空区冒落空间大、遗煤多、漏风量较小,也容易造成采空区遗煤自燃.综采支架的存在,影响工作面向采空区漏风.因此利用Fluent软件,对存在与不存在综采支架两种情况下采空区漏风流场进行了数值模拟.结果表明,没有综采支架和有综采支架情况下采空区的漏风量、漏风风速分布和自燃三带的位置和宽度有很大差别.有综采支架时,工作面向采空区的漏风量较小,致使采空区的风流速度很小,自燃带靠近工作面.为了得到接近实际采空区的风流流动规律,解算采空区流场时需要考虑综采支架的影响. 展开更多
关键词 综采支架 流场 数值模拟 采空区
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采动压力影响区瓦斯抽放钻孔的布置及参数选择 被引量:5
13
作者 寇晓明 马忠军 +2 位作者 邵柏库 胡效康 张荪茗 《矿业安全与环保》 2003年第4期42-44,共3页
阐述了采动压力对瓦斯抽放钻孔布置及参数的影响,并对透采空区裂隙带斜交钻孔参数的选择进行了分析。
关键词 采动压力 瓦斯抽放 钻孔布置 裂隙带 透采空区 顶板 大隆煤矿 冒落带 斜交钻孔
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应用上覆岩层采动裂隙“O”形圈特征抽放采空区瓦斯 被引量:45
14
作者 许家林 孟广石 《煤矿安全》 CAS 北大核心 1995年第7期2-4,共3页
本文应用相似材料模型试验和图象分析技术对芦岭矿8煤一分层上覆岩层采动裂隙分布特征研究的结果表明,在采空区四周存在一离层裂隙发育的“O”形圈,它是采空区卸压瓦斯流动通道和贮存空间。应用上覆岩层采动裂隙及其“O”形圈特征,... 本文应用相似材料模型试验和图象分析技术对芦岭矿8煤一分层上覆岩层采动裂隙分布特征研究的结果表明,在采空区四周存在一离层裂隙发育的“O”形圈,它是采空区卸压瓦斯流动通道和贮存空间。应用上覆岩层采动裂隙及其“O”形圈特征,提出了大面积抽放芦岭煤矿8煤一分层采空区卸压瓦斯的合理钻孔布置方案。 展开更多
关键词 上覆岩层 采动裂隙 O形圈 采空区 瓦斯抽放
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厚煤层高瓦斯矿井高效充填井下钻孔布置 被引量:5
15
作者 杜学领 杨宝贵 《煤矿开采》 北大核心 2013年第6期74-77,共4页
为提高充填开采效率和实现高瓦斯矿井的安全高效生产,提出在工作面上方稳定岩层内沿工作面走向方向布置一条充填专用巷进行采空区充填和瓦斯抽采的方案。介绍了充填专用巷的布置形式,并对利用专用巷实现高产高效的工艺进行了探讨。研究... 为提高充填开采效率和实现高瓦斯矿井的安全高效生产,提出在工作面上方稳定岩层内沿工作面走向方向布置一条充填专用巷进行采空区充填和瓦斯抽采的方案。介绍了充填专用巷的布置形式,并对利用专用巷实现高产高效的工艺进行了探讨。研究了专用巷内钻孔的布置位置及钻孔半径,推导了单一平面上钻孔总长度的计算公式。结合实例,分析了利用专用巷实现厚煤层高瓦斯矿井高产高效的钻孔布置参数及产能情况。研究表明,应用专用巷技术可以实现高瓦斯矿井采空区充填、瓦斯抽采、工作面开采的平行作业,能够实现厚煤层高瓦斯矿井的安全生产和高产高效。 展开更多
关键词 厚煤层 高瓦斯 充填专用巷 充填开采 钻孔
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顶板走向长钻孔抽放采空区瓦斯效果分析 被引量:4
16
作者 辛宪耀 王林 杨随木 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2008年第12期83-85,共3页
针对长平煤矿回采期间采空区瓦斯涌出量大,工作面上隅角瓦斯经常超标的实际情况,介绍了长平煤矿利用顶板走向长钻孔抽放采空区瓦斯技术的成功经验,取得了明显的安全效益和经济效益。
关键词 采空区 瓦斯抽放 走向长钻孔 效益
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瓦斯抽放系统下伏多层采空区充填注浆治理技术 被引量:6
17
作者 贺文 周禹良 +1 位作者 孙晓宇 袁东锋 《中国煤炭》 北大核心 2017年第11期101-105,共5页
为了保证地面瓦斯抽采系统建(构)筑物基础的长期稳定性,通过验证孔钻探和钻孔电视技术对场地下伏采空区物探成果进行检验,综合确定了采空区治理范围。采用地面充填注浆技术对下伏3层采空区进行治理,共布置注浆钻孔34个;地面充填注浆采... 为了保证地面瓦斯抽采系统建(构)筑物基础的长期稳定性,通过验证孔钻探和钻孔电视技术对场地下伏采空区物探成果进行检验,综合确定了采空区治理范围。采用地面充填注浆技术对下伏3层采空区进行治理,共布置注浆钻孔34个;地面充填注浆采用下行式分层治理方式,并共用注浆孔;注浆材料主要为水泥粉煤灰浆液,外围孔采取投骨料、添加速凝剂等方式控制浆液扩散距离。注浆结束后,检查孔取芯及压浆试验结果表明,采空区及覆岩裂隙充填效果良好,为采空区建筑物基础稳定性评价及治理提供参考。 展开更多
关键词 瓦斯抽放系统 采空区治理范围 充填注浆 水泥-粉煤灰浆
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对顶导入抽放技术在W_2725工作面的应用 被引量:1
18
作者 曲宝 邓成军 +2 位作者 许兆春 李鑫 王庆义 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2003年第9期7-9,共3页
利用皮带大巷W_2725采空区打导入钻孔,采用对顶导入抽放技术进行抽放,消除了切眼对接过程中由于回顺钻孔搭接困难而造成的瓦斯问题,取得很好的抽放效果。
关键词 皮带大巷 对顶导入 瓦斯抽放 导入钻孔
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低瓦斯矿井回采工作面瓦斯涌出规律与防治 被引量:9
19
作者 王恩营 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2005年第10期38-40,共3页
为了治理低瓦斯矿井工作面回风流及上隅角瓦斯超限问题,利用瓦斯地质数学模型法和工作面瓦斯涌出量实际测定法,预测了未采区工作面瓦斯涌出量随煤层埋深增大而增大,工作面瓦斯涌出量构成中,本煤层约占26%,邻近层约占74%,并从上隅角集中... 为了治理低瓦斯矿井工作面回风流及上隅角瓦斯超限问题,利用瓦斯地质数学模型法和工作面瓦斯涌出量实际测定法,预测了未采区工作面瓦斯涌出量随煤层埋深增大而增大,工作面瓦斯涌出量构成中,本煤层约占26%,邻近层约占74%,并从上隅角集中涌出。提出了工作面瓦斯治理的两套措施,即下行风加专用排瓦斯巷和采空区瓦斯抽放。现场应用表明,高位钻孔法抽放瓦斯效果较好。 展开更多
关键词 工作面 低瓦斯 涌出规律 上隅角
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分层开采掘进工作面瓦斯涌出规律及预测 被引量:12
20
作者 王恩营 《矿业安全与环保》 北大核心 2006年第6期12-14,共3页
以瓦斯地质理论为基础,根据相似原理,用多元统计分析的方法研究了豫西新安煤矿分层开采掘进工作面瓦斯涌出规律,并对瓦斯涌出量进行了预测。研究结果表明,煤层巷道标高是影响瓦斯涌出量的主要因素,其次是瓦斯含量、煤层厚度、煤层顶板... 以瓦斯地质理论为基础,根据相似原理,用多元统计分析的方法研究了豫西新安煤矿分层开采掘进工作面瓦斯涌出规律,并对瓦斯涌出量进行了预测。研究结果表明,煤层巷道标高是影响瓦斯涌出量的主要因素,其次是瓦斯含量、煤层厚度、煤层顶板泥岩厚度;井田中部瓦斯涌出量较小,浅部、深部和井田的东西翼部涌出量大。预测结果可以作为掘进工作面瓦斯治理的依据。 展开更多
关键词 分层开采 掘进工作面 瓦斯涌出规律 预测
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