本文關鍵詞：Y型通風工作面采空區(qū)防滅火技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,Y型通風多源抽采是一種高效的瓦斯治理措施。高瓦斯采煤工作面既存在提高瓦斯安全性的同時也必將使自燃發(fā)火安全性降低;反之,降低自燃發(fā)火危險性同時又不能滿足安全排放瓦斯的要求,容易導致兩種安全隱患的顧此失彼的平衡。基于復合災害相關聯(lián)且相影響,必須加強Y型通風工作面采空區(qū)防滅火技術研究。本文主要以潘一東礦1231(1)面的復雜地質(zhì)條件下的瓦斯治理為背景,針對瓦斯量大、遺煤量多、漏風嚴重等工程開采特點,從采場流場分布及運移規(guī)律出發(fā),在現(xiàn)場調(diào)查、理論計算、數(shù)值模擬、現(xiàn)場試驗實測與實踐的基礎上,對高瓦斯突出煤層群Y型通風工作面采場流場運移及瓦斯綜合抽采治理技術進行深入研究,促進火災災害治理技術的進步。論文研究工作的要點和創(chuàng)新點有如下四方面:(1)建立采場流場分布及運移規(guī)律的三維CFD模型,模擬分析Y型通風工作面采空區(qū)漏風風速場、氧濃度場、瓦斯?jié)舛葓龇植家?guī)律。并確定采空區(qū)自燃帶區(qū)域及三帶分布規(guī)律。得出防治自燃發(fā)火的最低推進速度,并依此優(yōu)化通風與瓦斯抽采方法,尋求有利于高瓦斯煤層采空區(qū)火災治理重點區(qū)域。(2)基于1231(1)高瓦斯易自燃Y型通風工作面開采條件,建立數(shù)值模型分析了最大自燃帶范圍為進入采空區(qū)90m,確定月推進速度不小于52m。針對Y型通風多源抽采漏風大的特征,以加速回采進度為主,輔以注氮灌漿和堵漏風方法。開采階段工作面平均日進尺3.6m,月進尺達112.3m,提高了高瓦斯易自燃煤層采掘的效率及安全性,為確定瓦斯抽采措施及采空區(qū)防滅火工作打下良好基礎。(3)提出并實施了Y型通風多源抽采條件下,綜合抽采治理煤層卸壓瓦斯措施。通過工程實踐可知,應努力加大高濃度瓦斯抽采,減少低濃度瓦斯抽采對采場漏風的影響。其中,對自燃三帶分布影響較大的主要是留巷位置和尾抽,應控制抽采量,并加強監(jiān)測;地面鉆井由于瓦斯抽采濃度高,且主要抽采為13煤卸壓瓦斯,對工作面采空區(qū)漏風影響較小,應大力發(fā)展。(4)相關研究成果指導1231(1)Y型通風工作面采空區(qū)防滅火,針對13煤層、裂隙帶、采空區(qū)和本煤層四類瓦斯源實施綜合抽采方法,平均抽采率90.47%。并實現(xiàn)了鄰近煤層高濃度高效抽采(地面鉆孔、底抽巷),平均抽采量89.7 m3/min,抽采濃度30%以上;工作面煤炭最高日產(chǎn)量6611 t,平均日產(chǎn)量3619.48 t,采出煤量114.02萬t,抽采煤層氣累計達5808.96萬m3,實現(xiàn)了礦區(qū)資源安全、高效開采。
【關鍵詞】：Y型通風 瓦斯治理 自燃三帶 數(shù)值模擬 防滅火技術
【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD752
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 研究目的和意義15-16
• 1.1.1 研究背景15-16
• 1.1.2 研究意義16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題16-19
• 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 存在的問題18-19
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容19
• 1.4 本文主要研究方法及路線19-22
• 第二章 采煤工作面通風方式及火災防治技術22-32
• 2.1 工作面通風方式綜述22-24
• 2.2 Y型通風方式的特征24-25
• 2.3 采空區(qū)火災預測與預報25-28
• 2.4 采空區(qū)火災防治技術28-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 采空區(qū)火災災害防治數(shù)值模擬理論基礎32-48
• 3.1 計算流體力學理論基礎32-35
• 3.1.1 控制方程的建立33
• 3.1.2 確定邊界條件及初始條件33
• 3.1.3 劃分計算網(wǎng)格33-34
• 3.1.4 建立和求解離散方程34
• 3.1.5 判斷解的收斂性和輸出結(jié)果34-35
• 3.2 采空區(qū)多孔介質(zhì)理論35-40
• 3.2.1 多孔介質(zhì)的定義和性質(zhì)35-36
• 3.2.2 采空區(qū)裂隙形成理論36-39
• 3.2.3 采空區(qū)滲流規(guī)律39-40
• 3.2.4 采空區(qū)孔隙率分布40
• 3.3 采空區(qū)滲流控制方程40-43
• 3.3.1 連續(xù)性方程40-41
• 3.3.2 N-S方程41-42
• 3.3.3 能量守恒方程42-43
• 3.3.4 組分質(zhì)量守恒方程43
• 3.4 瓦斯涌出量預測和回采面需風量確定43-47
• 3.4.1 采空區(qū)瓦斯涌出源及其涌出規(guī)律43-44
• 3.4.2 采空區(qū)瓦斯涌出量預測44-46
• 3.4.3 回采工作面需風量的確定46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第四章Y型通風采空區(qū)火災災害防治數(shù)值模擬研究48-72
• 4.1 FLUENT軟件的介紹48-49
• 4.2 Y型通風采空區(qū)流場物理模型及邊界條件49-50
• 4.3 Y型通風采空區(qū)漏風風速場分布規(guī)律50-57
• 4.4 Y型通風采空區(qū)氧濃度場分布規(guī)律57-64
• 4.5 Y型通風采空區(qū)瓦斯?jié)舛葓龇植家?guī)律64-67
• 4.6 Y型通風采空區(qū)自燃“三帶”分布規(guī)律67-71
• 4.7 本章小節(jié)71-72
• 第五章Y型通風工作面采空區(qū)防滅火試驗研究72-87
• 5.1 實驗工作面概況72-73
• 5.2 瓦斯綜合抽采技術73-77
• 5.3 瓦斯抽采效果分析77-80
• 5.4 瓦斯抽采對比分析80-81
• 5.5 綜合防滅火設計81-86
• 5.6 本章小結(jié)86-87
• 第6章 結(jié)論與展望87-89
• 6.1 主要結(jié)論87-88
• 6.2 展望88-89
• 參考文獻89-92
• 致謝92-93
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果93

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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  本文關鍵詞：Y型通風工作面采空區(qū)防滅火技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：303199