發(fā)布時(shí)間：2021-01-29 16:02

　　針對(duì)襄垣地區(qū)石泉煤礦101綜放工作面瓦斯超限問(wèn)題，根據(jù)采空區(qū)巖石垮落的特性以及數(shù)值模擬結(jié)果，本文提出了埋管分叉抽采采空區(qū)瓦斯治理方案，分叉主要是針對(duì)瓦斯上浮特性。通過(guò)井下實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，可以得知采面的瓦斯容易積聚在上隅角，采空區(qū)瓦斯?jié)舛扔赏庀蚶镏饾u增加。101工作面煤層瓦斯含量與埋深有較好的線性關(guān)系，采用分源預(yù)測(cè)法計(jì)算了采空區(qū)瓦斯涌出量，與實(shí)際結(jié)果較吻合；分析了綜放工作面巖體垮落特征以及瓦斯在采空區(qū)的運(yùn)移狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上利用Gambit建立了自由流場(chǎng)與滲流場(chǎng)耦合模型，模擬了瓦斯在采空區(qū)中的分布規(guī)律及抽放狀態(tài)下運(yùn)移的流體特性。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果得出101工作面瓦斯上隅角超限是由于工作面壓差以及漏風(fēng)流造成的，在回風(fēng)側(cè)后方埋管可以解決上隅角瓦斯超限問(wèn)題；設(shè)計(jì)了101綜放工作面采空區(qū)瓦斯抽采方法，強(qiáng)調(diào)在工作面后方“邊采邊抽”。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)效果檢驗(yàn)和數(shù)值模擬分析，確定了合理的抽采參數(shù)。石泉煤礦101綜放工作面采空區(qū)瓦斯治理的方法可以推廣到類(lèi)似條件礦井使用。 

【文章來(lái)源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景
    1.2 論文的主要研究?jī)?nèi)容及研究的意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 瓦斯?jié)B流力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 采空區(qū)瓦斯運(yùn)移理論研究現(xiàn)狀
        1.3.3 CFD 技術(shù)及其在采場(chǎng)流場(chǎng)數(shù)值模擬中的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 技術(shù)路線
2 綜放面采空區(qū)瓦斯運(yùn)移規(guī)律
    2.1 采場(chǎng)瓦斯?jié)舛确植家?guī)律
        2.1.1 綜放工作面概況
        2.1.2 綜放工作面瓦斯?jié)舛确植?br>        2.1.3 采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植家?guī)律
    2.2 采空區(qū)瓦斯涌出量
        2.2.1 煤層瓦斯含量梯度
        2.2.2 采空區(qū)瓦斯涌出量
        2.2.3 采空區(qū)瓦斯涌出特征
    2.3 綜放面采空區(qū)瓦斯運(yùn)移及巖體垮落特征
        2.3.1 多孔介質(zhì)特性
        2.3.2 采空區(qū)瓦斯運(yùn)移特征
        2.3.3 采空區(qū)巖體垮落特征
    2.4 本章小結(jié)
3 采空區(qū)瓦斯運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型
    3.1 采空區(qū)氣體滲流控制方程
    3.2 采空區(qū)氣體擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方程
        3.2.1 采空區(qū)氣體流動(dòng)方程
        3.2.2 采空區(qū)瓦斯動(dòng)力彌散方程
    3.3 CFD 求解過(guò)程及離散化方法
        3.3.1 CFD 的求解過(guò)程
        3.3.2 有限體積法離散控制方程
        3.3.3 求解粘性不可壓縮流體的數(shù)值解法：SIMPLE 算法
    3.4 本章小結(jié)
4 耦合流場(chǎng)數(shù)值模擬
    4.1 工作面自由空間流場(chǎng)與采空區(qū)滲流場(chǎng)耦合數(shù)值模型
        4.1.1 紊流模型數(shù)值模擬方法
        4.1.2 耦合流場(chǎng)模型
    4.2 U 型通風(fēng)方式耦合流場(chǎng)數(shù)值模擬
    4.3 埋管抽采方式耦合流場(chǎng)數(shù)值模擬
    4.4 本章小結(jié)
5 采空區(qū)瓦斯治理方案的具體實(shí)施及效果檢驗(yàn)
    5.1 采空區(qū)瓦斯抽采必要性
    5.2 采空區(qū)瓦斯治理方案
    5.3 瓦斯抽采效果考察
        5.3.1 開(kāi)采后工作面瓦斯涌出情況
        5.3.2 采空區(qū)瓦斯抽采效果
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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