【摘要】：煤炭是支撐我國工業(yè)發(fā)展必不可缺的能源,而隨著深部開采的進(jìn)行,煤層滲透率也隨之降低,發(fā)生煤與瓦斯突出現(xiàn)象的礦井越來越多。貴州一半以上的煤礦為高突礦井,然而瓦斯治理最主要的技術(shù)措施鉆孔抽采的實(shí)際效果并不理想,因此根據(jù)升溫促進(jìn)煤層瓦斯解吸的原理,提出了利用MI加熱電纜在突出煤層中產(chǎn)生電熱高溫場促進(jìn)瓦斯解吸,提高瓦斯抽采率。本文采用了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究的方法,以MI加熱電纜產(chǎn)生的電熱高溫場為研究核心,進(jìn)行了不同加熱溫度(100℃、200℃、300℃)、不同電纜布置方式(單電纜布置方式、雙電纜布置方式、三電纜布置方式)以及注水煤樣條件下的電熱高溫場分析,主要研究成果如下:1)建立了大型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng),其外部尺寸為1750mm×1700mm×2100mm,腔體內(nèi)部尺寸為1500mm×1500mm×1500mm,結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土,在對(duì)煤樣進(jìn)行加熱時(shí),該腔體是對(duì)煤樣進(jìn)行約束的容器,通過對(duì)腔內(nèi)煤體施加壓力,模擬煤層實(shí)際受壓狀態(tài)。2)分析得出了電熱高溫場的主要影響因素,分別是水分,溫度以及電纜的布置方式。3)在電纜布置方式一定的情況下,加熱溫度的升高,溫度傳感器所在位置單位時(shí)間內(nèi)溫度上升速率增大;煤樣中的溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,溫度傳感器位置的煤樣溫度會(huì)小幅波動(dòng)或恒定不變,直至停止加熱;隨著加熱溫度的提高,煤樣溫度達(dá)到穩(wěn)定后的最高加熱溫度會(huì)提高,加熱半徑會(huì)隨之增大。4)在加熱溫度一定的情況下,不同的電纜布置方式對(duì)為電熱高溫場具有顯著影響。通過分析得出,MI加熱電纜的數(shù)量對(duì)電熱高溫場的影響需要結(jié)合其間距判斷,MI加熱電纜距離越近,則電熱高溫場加熱范圍越大,煤樣溫度越高;距離越遠(yuǎn),則電熱高溫場范圍僅限在單根MI加熱電纜周圍,煤樣溫度較低。5)注水煤樣對(duì)電熱高溫場的加熱效果和加熱范圍有明顯的提高。相同加熱溫度和電纜布置方式下,注水煤樣的單位時(shí)間溫度上升速率大,最高加熱溫度提高,電熱高溫場有效加熱半徑增大。6)實(shí)驗(yàn)得出最優(yōu)電熱高溫場布置方式為100℃三電纜布置方式加熱注水煤樣,其有效加熱半徑為524mm,最高加熱溫度未超過臨界溫度70℃。
【圖文】：

1 緒 論究背景中國工業(yè)和經(jīng)濟(jì)騰飛源源不斷的提供動(dòng)力，同時(shí)也是我國主要煤炭能源占中國能源消耗比例的 65.7%，預(yù)計(jì)到 2025 年，這 50%以上[1-2]；然而在煤炭開采過程中，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成別是：頂?shù)装�、水害、瓦斯�?zāi)害等；“十二五”期間我國發(fā)生少了 856 次，，死亡人數(shù)減少了 1385 人，百萬噸死亡率下降了故仍然是導(dǎo)致煤礦因?yàn)?zāi)害死亡的主要類型[3],瓦斯事故造成的失依舊嚴(yán)重，如圖 1-1 所示，煤與瓦斯突出事故是我國煤礦安，在造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的同時(shí)，也導(dǎo)致了極其惡劣的社出事故具有突發(fā)性，其一旦發(fā)生導(dǎo)致的事故后果將嚴(yán)重影響煤

論文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線 論文主要研究內(nèi)容文通過理論分析與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法對(duì)貴州低透氣性突出煤促進(jìn)瓦斯解析機(jī)理及煤層電熱高溫場加熱效果進(jìn)行深入研究，其主）建立電熱高溫場實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停O(shè)置加熱鉆孔參數(shù)和布置方式，獲得模型煤樣電熱高溫場。）通過對(duì)煤樣注水，實(shí)驗(yàn)研究注水煤樣溫度變化情況。）研究實(shí)驗(yàn)條件下煤樣電熱高溫場主要影響因素及特征。）通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析得出最佳電熱高溫場的布置方式以及有效加熱 技術(shù)路線
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD727.2;TD712.6

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本文編號(hào)：2709108