隨著科技的不斷發(fā)展,煤礦開采強(qiáng)度不斷增大,現(xiàn)有的易開采煤炭資源無(wú)法滿足能源的需求,煤炭企業(yè)逐漸提高了對(duì)近距離煤層開采的重視。我國(guó)西部近距離煤炭資源豐富,但由于前期小煤窯的開采,煤層漏風(fēng)較為嚴(yán)重,極易形成大范圍的自燃火區(qū)。上部火區(qū)受下部煤層開采影響,漏風(fēng)通道增多,進(jìn)而容易加劇火區(qū)的發(fā)展,同時(shí)下部煤層的采煤工作面也會(huì)面臨上部火區(qū)內(nèi)有毒有害氣體異常涌入的危險(xiǎn),嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)。針對(duì)近距離煤層上部火區(qū)治理難度大,火區(qū)下煤層安全回采受到威脅的現(xiàn)狀,本文以離散元數(shù)值模擬作為研究基礎(chǔ),首先進(jìn)行了大量的單軸壓縮和巴西劈裂模擬實(shí)驗(yàn),確定了煤巖體宏細(xì)觀參數(shù)之間的反演公式,解決了長(zhǎng)久以來(lái)數(shù)值模擬中存在的宏細(xì)觀參數(shù)不匹配導(dǎo)致的數(shù)值模擬不準(zhǔn)確的問(wèn)題。利用推導(dǎo)得到的公式代入上覆巖層的具體宏觀參數(shù),借助PFC2D軟件建立火區(qū)下近距離煤層開采模型。以30110工作面作業(yè)規(guī)程為基礎(chǔ),進(jìn)行與現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)應(yīng)的分階段開采模擬,并記錄下推進(jìn)過(guò)程中上覆巖層具體的裂隙演化規(guī)律,證明了有害氣體入侵災(zāi)害的產(chǎn)生。為了確定有害氣體入侵災(zāi)害的發(fā)生時(shí)間,采取相應(yīng)的預(yù)防措施,將整個(gè)過(guò)程中的孔隙率變化情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)記錄,選取不同時(shí)間段的孔隙率數(shù)據(jù)... 

【文章來(lái)源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的提出
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目的和意義
    1.4 研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線和創(chuàng)新點(diǎn)
2 孫家岔煤礦30110工作面概況及顆粒流數(shù)值模擬細(xì)觀參數(shù)的確定
    2.1 孫家岔煤礦地質(zhì)概況及礦井簡(jiǎn)介
    2.2 顆粒流數(shù)值模擬巖石力學(xué)參數(shù)的確定
    2.3 本章小結(jié)
3 火區(qū)下近距離煤層開采有害氣體入侵災(zāi)害離散元數(shù)值模擬
    3.1 PFC基本原理
    3.2 建立模型
    3.3 火區(qū)下近距離煤層開采離散元數(shù)值模擬研究
    3.4 火區(qū)下近距離煤采空區(qū)孔隙率動(dòng)態(tài)分布特征
    3.5 本章小結(jié)
4 火區(qū)下近距離煤層開采有害氣體入侵災(zāi)害防控技術(shù)研究
    4.1 30110工作面上部2#煤采空區(qū)局部區(qū)域惰化技術(shù)研究
    4.2 30110工作面通風(fēng)壓能測(cè)定準(zhǔn)備
    4.3 通風(fēng)壓能解算方法
    4.4 30110工作面均壓通風(fēng)技術(shù)設(shè)計(jì)
    4.5 2#煤采空區(qū)大面積跨落氣體異常涌出的應(yīng)急方案設(shè)計(jì)
    4.6 均壓通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用效果分析
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事科學(xué)研究及發(fā)表論文情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]液氮直注配合均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)研究[J]. 郝軍,石愷.  煤炭工程. 2017(S2)
[2]淺埋采場(chǎng)上覆巖層孔隙率的時(shí)空分布特征[J]. 武猛猛,王剛,王銳,李文鑫,褚翔宇.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(S1)
[3]雙工作面均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)在板定梁塔煤礦的應(yīng)用[J]. 王海生.  煤礦安全. 2017(04)
[4]基于顆粒離散元模型的巖石蠕變模擬試驗(yàn)[J]. 張學(xué)朋,蔣宇靜,王剛,李天斌.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[5]底板貫穿型裂隙現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及其對(duì)瓦斯抽采的影響[J]. 齊慶新,季文博,元繼宏,程志恒,劉曉剛.  煤炭學(xué)報(bào). 2014(08)
[6]近距離厚煤層組工作面覆巖破壞規(guī)律實(shí)測(cè)研究[J]. 許延春,劉世奇,柳昭星,張旗,王煥忠.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]基于Fluent對(duì)火區(qū)下近距離煤層工作面CO異常涌入的數(shù)值模擬[J]. 王剛,孫晉安,王海洋.  中國(guó)礦業(yè). 2013(06)
[8]淺埋近距離煤層出煤柱開采壓架防治對(duì)策[J]. 鞠金峰,許家林.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]近距煤層群上行開采技術(shù)研究[J]. 張宏偉,韓軍,海立鑫,李明,喬鴻波.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]采空區(qū)注二氧化碳防滅火的數(shù)值模擬研究[J]. 邵昊,蔣曙光,吳征艷,張衛(wèi)清,王凱.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2013(01)

博士論文
[1]近距離煤層同采采空區(qū)自然發(fā)火防治技術(shù)研究[D]. 汪月偉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2015
[2]極近距離煤層采空區(qū)下綜放面礦壓規(guī)律與控制研究[D]. 劉志陽(yáng).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2014
[3]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(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
[4]深部開采上覆巖層中采動(dòng)裂隙網(wǎng)絡(luò)演化規(guī)律研究[D]. 王志國(guó).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2011
[5]極近距離煤層開采圍巖控制理論及技術(shù)研究[D]. 張百勝.太原理工大學(xué) 2008
[6]土工問(wèn)題的顆粒流數(shù)值模擬及應(yīng)用研究[D]. 羅勇.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]白皎礦近距離煤層群開采煤層自燃火災(zāi)防治技術(shù)研究[D]. 賈松磊.西安科技大學(xué) 2010
[2]煤礦周邊小窯自燃火區(qū)治理關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 閆凱.太原理工大學(xué) 2010
[3]基于分形與混沌的煤自燃參數(shù)及狀態(tài)預(yù)報(bào)研究[D]. 趙慶賢.西安科技大學(xué) 2003
[4]煤炭自燃監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法研究[D]. 楊東岳.山東科技大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3009736