發(fā)布時(shí)間：2019-05-12 04:54

【摘要】：用采空區(qū)場(chǎng)流方法即自燃三帶理論的數(shù)值模擬,研究深井采空區(qū)易自燃煤層合理注氮量確定的防滅火問題。運(yùn)用采空區(qū)數(shù)值模擬計(jì)算專門的程序軟件G3為計(jì)算分析平臺(tái),在具體工作面及煤層條件下,分別從工作面風(fēng)量、注氮量等因素的變化對(duì)采空區(qū)自然氧化帶的影響進(jìn)行數(shù)值模擬,確定各因素與氧化帶寬度的關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)可以看出,得到煤層耗氧速度,隨氧濃度的變化呈遞減反比例函數(shù)關(guān)系。在理論上,隨漏風(fēng)量的增大,自然氧化帶也變寬；隨注氮量的增大,氧化帶寬度變窄。數(shù)值模擬所得出的結(jié)果與理論結(jié)果完全相符。可以得出工作面風(fēng)量、注氮量與氧化帶寬度的關(guān)系曲線。根據(jù)風(fēng)量改變值確定合理的注氮量參數(shù),或者根據(jù)氧化帶寬度確定合理的推進(jìn)度。保證氧化帶遺煤始終保持在最短自然發(fā)火期之內(nèi)。 在理論研究基礎(chǔ)上,結(jié)合九道嶺煤礦-825綜放工作面現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)例,對(duì)工作面風(fēng)量、工作面通風(fēng)阻力進(jìn)行測(cè)定,通過采空區(qū)埋束管的方法得到采空區(qū)組分氣體濃度和溫度場(chǎng),確定采空區(qū)易自燃的可在現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)條件下合理的注氮量、在通風(fēng)量改變的情況下注氮量和推進(jìn)度的改變值。 這項(xiàng)研究,為易自燃煤層(放頂煤開采)安全開采,以及在開采設(shè)計(jì)中合理確定工作面長(zhǎng)度提供了一種輔助分析手段,有利于在最經(jīng)濟(jì)的情況下,最大限度和從根本上預(yù)防采空區(qū)遺煤的自燃。
[Abstract]:The field flow method in goaf, that is, the numerical simulation of spontaneous combustion three-zone theory, is used to study the fire prevention and extinguishing problem of determining the reasonable nitrogen injection rate of spontaneous combustion coal seam in goaf of deep well. The special program software G3 is used as the calculation and analysis platform for the numerical simulation of goaf. Under the condition of concrete working face and coal seam, the influence of air volume and nitrogen injection on the natural oxidation zone of goaf is simulated respectively. The relationship between each factor and the width of oxidation zone was determined. It can be seen from the experiment that the oxygen consumption rate of coal seam is decreasing and inverse proportional function with the change of oxygen concentration. In theory, with the increase of air leakage, the natural oxidation zone also widens, and with the increase of nitrogen injection, the width of oxidation zone narrows. The results of numerical simulation are in good agreement with the theoretical results. The relationship curve between air volume, nitrogen injection and the width of oxidation zone can be obtained. The reasonable nitrogen injection parameters are determined according to the change value of air volume, or the reasonable push progress is determined according to the width of oxidation zone. Ensure that the residual coal in the oxidation zone is always kept within the shortest natural firing period. On the basis of theoretical research, combined with the field engineering example of Jiudaoling Coal Mine-825 fully mechanized top coal caving face, the air volume and ventilation resistance of working face are measured, and the gas concentration and temperature field of goaf are obtained by the method of buried beam pipe in goaf. It is determined that the spontaneous combustion of goaf can reasonably inject nitrogen under the existing production technical conditions, and the change value of nitrogen injection and push schedule can be determined under the condition of changing ventilation volume. This study provides an auxiliary analytical method for safe mining of spontaneous combustion coal seam (caving coal mining) and reasonable determination of working face length in mining design, which is conducive to the most economical situation. To prevent the spontaneous combustion of residual coal in goaf to the maximum extent and fundamentally.
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TD752.2

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本文編號(hào)：2475119