多年來,礦井瓦斯爆炸和煤自燃災(zāi)害嚴(yán)重影響著礦井安全、高效、正常地開采,其中高抽巷抽采方式是治理采空區(qū)瓦斯的有效措施之一。但是,高抽巷抽采會(huì)改變采空區(qū)的漏風(fēng)流場,加大采空區(qū)漏風(fēng),在這種情況下,不但采空區(qū)氧氣濃度分布狀態(tài)發(fā)生變化,而且瓦斯?jié)舛鹊姆植家矔?huì)發(fā)生改變,在一定條件下影響采空區(qū)瓦斯與煤自燃耦合災(zāi)害的發(fā)生。因此,本文主要通過數(shù)值模擬研究工作面不同供風(fēng)量、高抽巷不同層位、高抽巷不同抽放負(fù)壓條件下采空區(qū)瓦斯?jié)舛�、采空區(qū)氧氣濃度、采空區(qū)瓦斯與煤自燃耦合災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)域的變化規(guī)律。從防治采空區(qū)瓦斯與煤自燃耦合災(zāi)害危險(xiǎn)的角度考慮,確定高抽巷合理位置、工作面合理供風(fēng)量、高抽巷合理抽放負(fù)壓,對(duì)防治采空區(qū)瓦斯與煤自燃耦合災(zāi)害尤為重要。從遺煤自燃和瓦斯爆炸的角度綜合分析,探討采空區(qū)瓦斯與煤自燃耦合災(zāi)害發(fā)生機(jī)理并對(duì)提出其判定方法,對(duì)6198工作面采空區(qū)瓦斯與煤自燃耦合災(zāi)害進(jìn)行研究,得出:隨著采空區(qū)高度的不斷增加,瓦斯與煤自燃耦合災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)域的面積逐漸減小,且采空區(qū)中部耦合災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)域的面積要小于回風(fēng)巷側(cè)。同時(shí)還可以看出,隨著采空區(qū)高度的不斷增加,從采空區(qū)中部到回風(fēng)巷側(cè),耦合災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)域逐漸靠近看工作面。利用數(shù)... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

壓力拱模型

落帶高度；H2—裂隙帶高度；α1、α2—垮落角；β1、β2—斷裂角圖 2-1 采動(dòng)裂隙形態(tài)圖Figure 2-1 Mining-induced fracture morphology碎的煤巖體呈不規(guī)則狀態(tài)毫無規(guī)則地堆積著。占據(jù)了裂隙帶的大部分范圍，其中離層裂隙平前者內(nèi)的巖體發(fā)生變形，形成卸壓瓦斯，瓦斯會(huì)動(dòng)，后者為瓦斯的流動(dòng)提供通道。位于裂隙帶上下沉帶，呈連續(xù)性移動(dòng)[54]。根據(jù)以上分析可知且裂隙帶內(nèi)的孔隙率也較大，且兩個(gè)是互相貫通動(dòng)，故可將兩者稱為導(dǎo)氣裂隙帶[55]。究及現(xiàn)場實(shí)際情況分析可知，從上往下看，采空帶有圓角的矩形的形狀，從整體來看，其形向，四周是相互連通的，中間區(qū)域被垮落的煤 型圈”，其大致形態(tài)如圖 2-1 所示。脹系數(shù)分布

構(gòu)建采動(dòng)裂隙場模型見圖2-2。長為 300 m，寬為 270m，高為 200 m。煤巖層的物理力學(xué)參數(shù)[66-68]見表 2-1。圖 2-2 采動(dòng)裂隙場模型Figure 2-2 Mining-induced fracture field model表 2-1 煤巖層的物理力學(xué)參數(shù)Table 2-1 Physical and mechanical parameters of coal strata巖性體積模量GPa切變模量GPa密度kg/m3內(nèi)聚力MPa內(nèi)摩擦角°泥巖 5.519 2.516 2400 3.7 28砂質(zhì)泥巖 6.304 3.425 2500 6.8 46細(xì)砂巖 7.963 5.244 2600 15.4 45粉砂巖 7.021 4.256 2810 1.2 40石灰?guī)r 6.564 4.897 2650 30.0 45中粒砂巖 9.226 6.352 2700 7.6 39構(gòu)建模型時(shí)將煤層簡化，這樣利于劃分網(wǎng)格，在構(gòu)建的過程中要避免出現(xiàn)特別小的網(wǎng)格，有利于模擬的計(jì)算。由于煤層傾角較小，所以可將其看成水平的。進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，采用固體力學(xué)模塊，其中包括線彈性材料、錕支撐、固

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高抽巷層位對(duì)采空區(qū)自燃危險(xiǎn)性影響的數(shù)值模擬分析[J]. 馮雪.  中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2013(09)
[2]一面四巷高位瓦斯抽采及浮煤自燃耦合研究[J]. 張玫潤,楊勝強(qiáng),程健維,宋萬新,焦?jié)h林,張淦星.  中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[3]瓦斯立體抽采系統(tǒng)中采空區(qū)漏風(fēng)實(shí)測及模擬研究[J]. 楊勝強(qiáng),張枚潤,王大強(qiáng).  煤炭科學(xué)技術(shù). 2013(03)
[4]近距離煤層綜放面瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害防治技術(shù)研究[J]. 秦波濤,魯義,殷少舉,曹凱,王美光.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[5]瓦斯與煤自燃共存研究（Ⅱ）:防治新技術(shù)[J]. 周福寶,夏同強(qiáng),史波波.  煤炭學(xué)報(bào). 2013(03)
[6]高位巷道合理瓦斯抽采量研究[J]. 劉智理.  中州煤炭. 2012(11)
[7]高位巷瓦斯抽采下采空區(qū)自燃危險(xiǎn)性數(shù)值分析及應(yīng)用[J]. 劉星魁,劉鵬飛,朱紅青.  中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[8]瓦斯與煤自燃共存研究（Ⅰ）:致災(zāi)機(jī)理[J]. 周福寶.  煤炭學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]CFD模擬技術(shù)在采空區(qū)“三帶”分布中的應(yīng)用[J]. 張祎,王德明,劉小亮,曹凱.  能源技術(shù)與管理. 2012(01)
[10]采空區(qū)煤自燃引爆瓦斯的機(jī)理及控制技術(shù)[J]. 秦波濤,張雷林,王德明,姚元領(lǐng).  煤炭學(xué)報(bào). 2009(12)

博士論文
[1]采空區(qū)瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害防治機(jī)理與技術(shù)研究[D]. 余陶.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]綜放采場煤炭自燃三維數(shù)值模型構(gòu)建及應(yīng)用研究[D]. 張春.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2013
[3]含瓦斯煤體損傷破壞特征及瓦斯運(yùn)移規(guī)律研究[D]. 孟磊.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2013
[4]高瓦斯煤層錨固特性及瓦斯對(duì)巷道支護(hù)效果影響研究[D]. 徐佑林.煤炭科學(xué)研究總院 2014
[5]高能氣體沖擊煤體增透技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究及應(yīng)用[D]. 高坤.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2013
[6]采空區(qū)分區(qū)滲流與煤自燃耦合規(guī)律研究[D]. 宋宜猛.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
[7]煤層群開采瓦斯卸壓抽采“三帶”范圍的理論研究[D]. 吳仁倫.中國礦業(yè)大學(xué) 2011
[8]遠(yuǎn)距離被保護(hù)層卸壓煤層氣地面井開發(fā)地質(zhì)理論及其應(yīng)用研究-以淮南礦區(qū)為例[D]. 黃華州.中國礦業(yè)大學(xué) 2010
[9]高瓦斯易自燃采空區(qū)瓦斯與自燃耦合研究[D]. 李宗翔.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]高瓦斯易自燃采空區(qū)瓦斯與遺煤自燃共生災(zāi)害研究[D]. 樊世星.安徽建筑大學(xué) 2016
[2]李雅莊礦自燃煤層回采工作面上隅角瓦斯治理研究[D]. 王琪.太原理工大學(xué) 2014
[3]自燃煤層綜放采空區(qū)合理瓦斯抽采參數(shù)研究[D]. 孟樂.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2013
[4]高位巷瓦斯抽采誘導(dǎo)浮煤自燃影響效應(yīng)及防治技術(shù)[D]. 周世軒.河南理工大學(xué) 2012
[5]高瓦斯綜放工作面卸壓瓦斯抽采技術(shù)研究[D]. 栗振剛.西安科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2963716