礦井瓦斯和煤層自燃是嚴(yán)重威脅煤礦井下安全生產(chǎn)的兩大主要災(zāi)害。特別對(duì)于高瓦斯易自燃礦井，往往在解決瓦斯的同時(shí)，由于瓦斯抽采，造成采空區(qū)漏風(fēng)加劇，引發(fā)采空區(qū)破裂遺煤自燃；同時(shí)由于采空區(qū)浮煤的自燃，在采空區(qū)局部形成了“內(nèi)生火風(fēng)壓”，進(jìn)而加劇了采空區(qū)浮煤自燃的供氧動(dòng)力。另一方面，由于煤自燃又成為瓦斯燃燒和爆炸的引火源，嚴(yán)重地影響瓦斯的安全抽采。本文將以耿村礦U+Ⅰ型瓦斯抽采系統(tǒng)為研究對(duì)象，首先從理論上對(duì)采空區(qū)上覆煤巖裂隙發(fā)育規(guī)律及其影響空間區(qū)域進(jìn)行分析；通過對(duì)漏風(fēng)通道的形成模式、機(jī)理的研究，分析抽采負(fù)壓對(duì)采空區(qū)三維空間流場(chǎng)的分布影響及內(nèi)生火風(fēng)壓對(duì)采空區(qū)浮煤自燃的供氧動(dòng)力影響，并利用SF6實(shí)測(cè)采空區(qū)漏風(fēng)量及漏風(fēng)通道分布形態(tài)，定量分析采空區(qū)漏風(fēng)量。為了進(jìn)一步了解在立體瓦斯抽采系統(tǒng)下對(duì)采空區(qū)風(fēng)流運(yùn)移情況的影響，利用計(jì)算機(jī)模擬手段，模擬在高抽巷抽采條件下采空區(qū)立體風(fēng)流場(chǎng)，并且根據(jù)采空區(qū)易于自然發(fā)火漏風(fēng)極限空間分布特征，來優(yōu)化不易引起浮煤自然發(fā)火的卸壓瓦斯抽采技術(shù)參數(shù)。同時(shí)，建立抽采負(fù)壓及內(nèi)生火風(fēng)壓對(duì)漏風(fēng)影響數(shù)學(xué)模型，并分析瓦斯抽采條件下采空區(qū)浮煤自燃漏風(fēng)動(dòng)力效應(yīng)，最后確立瓦斯抽采對(duì)浮煤自燃供氧動(dòng)力體系... 

【文章來源】：河南理工大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 研究意義及目的
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高抽巷破壞變形及抽采參數(shù)研究
        1.2.2 上覆巖層裂隙形成和發(fā)育的研究
        1.2.3 抽采條件對(duì)瓦斯運(yùn)移和風(fēng)流影響研究
        1.2.4 瓦斯抽采對(duì)煤自燃供氧動(dòng)力的研究
    1.3 選題的提出及其意義
    1.4 課題的研究任務(wù)
    1.5 本文研究的技術(shù)路線
2 耿村礦綜采面開采技術(shù)條件
    2.1 13190 綜采面概況
    2.2 13190 工作面瓦斯涌出與瓦斯治理技術(shù)現(xiàn)狀
    2.3 工作面火災(zāi)防治與治理現(xiàn)狀
3 U+Ⅰ型瓦斯抽采裂隙發(fā)育特征研究
    3.1 工作面礦壓及裂隙演化特征及規(guī)律
        3.1.1 礦山壓力概念
        3.1.2 工作面礦山壓力表現(xiàn)形式
        3.1.3 影響采場(chǎng)礦山壓力顯現(xiàn)的主要因素
        3.1.4 23煤層上覆巖層特征分析
        3.1.5 上覆巖層應(yīng)力分布
        3.1.6 回采工作面上覆巖層裂隙演化規(guī)律
    3.2 裂隙場(chǎng)分布及漏風(fēng)通道的形成模式、機(jī)理
        3.2.1 上覆巖層橫三區(qū)、豎三帶分布規(guī)律
        3.2.2 工作面裂隙場(chǎng)分布
        3.2.3 漏風(fēng)通道的形成
    3.3 本章小結(jié)
4 基于示蹤氣體 SF6采空區(qū)漏風(fēng)通道定性識(shí)別
    4.1 示蹤氣體檢測(cè)原理
    4.2 示蹤氣體釋放及測(cè)量設(shè)備
        4.2.1 SF_6氣體連續(xù)穩(wěn)定定量釋放裝置
        4.2.2 SF_6示蹤氣體檢測(cè)使用方法
    4.3 漏風(fēng)測(cè)定重要參數(shù)的確定
        4.3.1 最短采樣距離的確定
        4.3.2 采樣時(shí)間的確定
        4.3.3 SF_6釋放量的確定
    4.4 采空區(qū)漏風(fēng)測(cè)定
        4.4.1 工作面漏風(fēng)測(cè)定過程
        4.4.2 檢測(cè)結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
5 抽采負(fù)壓條件下采空區(qū)漏風(fēng)流場(chǎng)研究
    5.1 立體瓦斯抽采系統(tǒng)下的采空區(qū)漏風(fēng)模擬研究
        5.1.1 采空區(qū)風(fēng)流運(yùn)移數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)
        5.1.2 數(shù)值分析模型建立
        5.1.3 滲透率分布規(guī)律
    5.2 立體瓦斯抽采系統(tǒng)下的采空區(qū)漏風(fēng)規(guī)律
        5.2.1 立體瓦斯抽采系統(tǒng)下的采空區(qū)漏風(fēng)規(guī)律模擬分析
        5.2.2 立體瓦斯抽采系統(tǒng)下的采空區(qū)漏風(fēng)規(guī)律
    5.3 易于采空區(qū)自然發(fā)火的漏風(fēng)極限分布
        5.3.1 易于自然發(fā)火極限漏風(fēng)量的確定
        5.3.2 綜合因素分析卸壓瓦斯抽采參數(shù)
    5.4 本章小結(jié)
6 瓦斯抽采對(duì)采空區(qū)漏風(fēng)供氧形成機(jī)理研究
    6.1 基于漏風(fēng)供氧動(dòng)力數(shù)學(xué)模型的建立
        6.1.1 煤巖冒落裂隙滲流理論
        6.1.2 非線性滲流數(shù)學(xué)模型
        6.1.3 建立內(nèi)生火風(fēng)壓物理模型及計(jì)算數(shù)學(xué)模型
    6.2 瓦斯抽采條件下采空區(qū)浮煤自燃漏風(fēng)動(dòng)力效應(yīng)分析
    6.3 基于高抽巷氣體異常變化規(guī)律檢驗(yàn)高抽巷布置的合理性
        6.3.1 高抽巷數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及相關(guān)性分析
        6.3.2 基于最大相關(guān)系數(shù)對(duì)“三帶”位置研究
        6.3.3 基于巖層破斷規(guī)律分析其氣體異常變化
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 存在的問題和展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SF6示蹤氣體連續(xù)釋放法在采空區(qū)漏風(fēng)檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 劉國(guó)忠,李國(guó)華,王正輝,李尚國(guó),張青松.  煤礦安全. 2011(09)
[2]新峪礦6114綜放面回采期間采空區(qū)漏風(fēng)測(cè)定[J]. 李斌,張景鋼,劉海忠,康懷宇.  華北科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(01)
[3]煤巖裂隙發(fā)育誘導(dǎo)采空區(qū)漏風(fēng)及自燃防治研究[J]. 褚廷湘,余明高,楊勝?gòu)?qiáng),賈海林.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2010(01)
[4]基于模糊滲流理論的采場(chǎng)自然發(fā)火[J]. 趙聰,陳長(zhǎng)華.  遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(S2)
[5]采空區(qū)孔隙率非均質(zhì)模型及其流場(chǎng)分布模擬[J]. 梁運(yùn)濤,張騰飛,王樹剛,孫金鵬.  煤炭學(xué)報(bào). 2009(09)
[6]內(nèi)蒙古烏達(dá)煤田火區(qū)相關(guān)裂隙研究[J]. 曹代勇,樊新杰,吳查查,王國(guó)林.  煤炭學(xué)報(bào). 2009(08)
[7]巷道圍巖裂隙演化規(guī)律及滲流災(zāi)害控制[J]. 張農(nóng),許興亮,李桂臣.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(02)
[8]采動(dòng)圍巖活動(dòng)與工作面瓦斯涌出關(guān)系[J]. 李化敏,王文,熊祖強(qiáng).  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2008(01)
[9]采空區(qū)瓦斯涌出與自燃耦合基礎(chǔ)研究[J]. 李宗翔,吳強(qiáng),肖亞寧.  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[10]礦井防滅火技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J]. 秦波濤,王德明.  中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2007(12)



本文編號(hào)：3289224