【摘要】：煤礦中安全生產(chǎn)問題隨著開采力度和技術(shù)的提高日益嚴峻,在煤油氣共生的煤礦中油型氣的涌出規(guī)律復(fù)雜,油型氣涌出具有隨機突發(fā)性、涌出量大及不易探測等特點。在煤油氣共生礦井開采中,油型氣造成的威脅成為了煤油氣共生礦井安全生產(chǎn)的難題。面對油型氣所造成的潛在威脅,本文分析研究了油型氣涌出規(guī)律的基礎(chǔ)上,通過對流體力學(xué)和紊動射流等理論的研究,運用ANSYS軟件建立了巷道的幾何模型,并以掘進巷道壓入式通風(fēng)方式為依據(jù)建立了數(shù)學(xué)模型。通過模擬分析了有油型氣涌出時巷道內(nèi)瓦斯的分布規(guī)律和濃度分布情況,運用控制變量法分別分析了油型氣不同涌出量、不同風(fēng)速下、風(fēng)筒出口距離掘進工作面不同、不同風(fēng)筒直徑和油型氣涌出點位置不同的數(shù)值模型。模擬結(jié)果表明:油型氣不同涌出量條件下,涌出速度增大隨而涌出量增大,穩(wěn)定后巷道內(nèi)斷面各個高度上的瓦斯?jié)舛葧幸欢ㄔ黾印＜淄槊芏刃∮诳諝?一部分甲烷向上漂浮沿巷道頂板朝著掘進工作面方向流動,造成瓦斯的局部聚集。但是不同涌出量下瓦斯在同一位置處的擴散規(guī)律沒有影響;優(yōu)化后的風(fēng)筒直徑為1m。優(yōu)化后的風(fēng)速為1Om/s。風(fēng)筒出口距掘進工作面優(yōu)化后距離為6mm,掘進巷道中的風(fēng)流速度綜合比較較大,且瓦斯可以和巷道內(nèi)風(fēng)流混合較均勻。油型氣涌出點位置在掘進頭附近受其影響大且規(guī)律不明顯,油型氣涌出點在20m和30m處時,在靠近風(fēng)筒一側(cè)比遠離風(fēng)筒一側(cè)瓦斯風(fēng)排性要高;在30m處比20m處瓦斯風(fēng)排性要高。本文模擬分析結(jié)果對煤油氣共生條件下掘進巷道中瓦斯防治理論及工作提供了指導(dǎo)或借鑒意義,具有一定應(yīng)用前景。
【圖文】：

煤炭為保證我國的經(jīng)濟飛速發(fā)展一直在超能力生產(chǎn)，2010年2015年產(chǎn)量達到了37.51億噸，，據(jù)煤炭專家預(yù)測，2020年達到39億噸炭總量在我國的能源地位比重依然達到50%。求量越來越大是我國經(jīng)濟快速發(fā)展的必要條件，這就使得國內(nèi)的煤炭生了變化甚至改革，集約化生產(chǎn)將是我國煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)的必經(jīng)之著全球工業(yè)科技的飛速發(fā)展特點，煤炭行業(yè)的集約化煤礦數(shù)量一致在我國現(xiàn)代化高科技礦井的一個發(fā)展方向，與此同時礦井中的安全生產(chǎn)業(yè)行業(yè)安全的核心。礦中的瓦斯災(zāi)害在全球范圍內(nèi)是最嚴重的。在每年的重特大煤礦事故事故死亡人數(shù)比例最高，我國煤礦的安全現(xiàn)狀依舊不容樂觀。煤礦安主要是瓦斯災(zāi)害，主要表現(xiàn)為瓦斯爆炸，煤與瓦斯突出。這嚴重威脅人身安全，一旦發(fā)生災(zāi)害，煤礦將會停產(chǎn)，投入人力物力來搶救井下故不僅會造成重大人員傷亡外，瓦斯事故還會對井下設(shè)施造成嚴重損道坍塌或煤塵爆炸等二次災(zāi)害。根據(jù)資料統(tǒng)計[2]，2011 年到 2015 年災(zāi)害引起的事故數(shù)及死亡人數(shù)見圖 1.1。

圖 2.1 壓入式通風(fēng)風(fēng)機的布置置可以避免在爆破作業(yè)條件下風(fēng)筒的損壞。一般情況下，從風(fēng)筒出口中射出新鮮空氣送入掘進巷道，污風(fēng)隨著筒出口中射出之后，新鮮空氣射流附壁前進運動，當(dāng)?shù)缴c射流方向相反的運動氣流，此時開始產(chǎn)生回流，這限的且風(fēng)筒出口貼附在掘進巷道側(cè)壁上。所以，掘進工內(nèi)的圓形復(fù)雜射流通風(fēng)問題。其基本特性運用紊流半經(jīng)驗的基礎(chǔ)理論以及相似性假設(shè)得到了射均溫度等物理量分布及其變化規(guī)律經(jīng)過了試驗的驗證，了 1970 年代，計算機的飛速發(fā)展、流體數(shù)值技術(shù)以及始運用數(shù)值模型直接解算處紊動射流。這和積分的解算一些假設(shè)。有了大量成果，特別是對自由紊動射流所形成的一套較[58]
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD712.5

【參考文獻】

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本文編號：2563820