瓦斯事故是煤礦事故的主體,國內(nèi)外眾多瓦斯事故發(fā)生在大氣壓急劇下降期間。為闡明大氣壓變化影響瓦斯涌出的作用機(jī)理,以老虎臺礦為研究背景,分析了全年及出現(xiàn)瓦斯異常涌出時期的氣壓變化特征,論證了氣壓降低變化是該地區(qū)出現(xiàn)瓦斯異常涌出的主要影響因素,實驗研究了地表、采煤工作面、采空區(qū)中氣體靜壓的相對變化關(guān)系,探究了大氣壓波動時采空區(qū)瓦斯?jié)舛鹊难莼?guī)律,分析評價了老虎臺礦現(xiàn)有防治技術(shù)體系并提出優(yōu)化建議。研究顯示,大氣壓變化直接影響工作面及采空區(qū)氣體靜壓,其快速持續(xù)降低是導(dǎo)致瓦斯異常涌出的主要原因。文章從理論層面上探究了大氣壓變化對瓦斯涌出的影響機(jī)理;結(jié)合2016年全年及出現(xiàn)瓦斯異常涌出時期的氣壓變化,得出春、冬2季該地區(qū)氣壓整體較高且波動劇烈,一、二、十一、十二月份尤為突出,屆時大氣壓變化導(dǎo)致瓦斯異常涌出較為明顯。通過分析老虎臺地區(qū)6次較大的瓦斯異常涌出事故,得出當(dāng)最大壓降量超過600Pa,持續(xù)時間超過14小時,期間最大時壓降超過150Pa時,則認(rèn)為該礦有可能會發(fā)生瓦斯異常涌出事故。實驗研究發(fā)現(xiàn),地表大氣壓與工作面空氣靜壓同步變化,但采空區(qū)深部氣體靜壓變化相較前兩者具有明顯的滯后性,由于滯后性的存在... 

【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)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

老虎臺井田地質(zhì)平面圖

工程碩士專業(yè)學(xué)位論文6相對壓力和瓦斯?jié)舛仍诖髿鈮毫ψ兓瘯r期的波動和變化特征。（4）提出預(yù)防大氣壓下降導(dǎo)致的瓦斯異常涌出的應(yīng)對措施基于大氣壓力變化導(dǎo)致瓦斯涌出的作用機(jī)理、大氣壓力變化影響下的礦井氣壓波動特征和多因素作用下的采空區(qū)瓦斯運移特性，結(jié)合老虎臺礦實際情況，理論分析并提出應(yīng)對大氣壓力變化導(dǎo)致瓦斯異常涌出的應(yīng)對措施。1.3.2技術(shù)路線本文主要采用理論分析、原始數(shù)據(jù)分析和現(xiàn)場實驗相結(jié)合的研究方法，其中理論分析是基礎(chǔ)，原始數(shù)據(jù)分析和實驗研究是依據(jù)和核心。本文的技術(shù)路線如圖1-2所示。圖1-2本研究技術(shù)路線圖Figure1-2Researchmethodologyofthisthesis

工程碩士專業(yè)學(xué)位論文14圖2-1壓差與呼吸狀態(tài)關(guān)系圖Figure2-1Relationshipbetweenpressuredifferenceandbreathingstate當(dāng)大氣壓升高時，采空區(qū)氣壓則會慢于工作面氣壓的升高，采空區(qū)內(nèi)外氣壓平衡被打破，此時工作面氣壓會高于采空區(qū)內(nèi)氣壓（正壓差），采空區(qū)內(nèi)氣壓不會向外涌出（吸入）；反之，大氣壓降低，采空區(qū)氣壓降低慢于工作面氣壓，此時采空區(qū)氣壓會高于工作面氣壓（負(fù)壓差），由于壓差的存在，采空區(qū)內(nèi)瓦斯會向外涌出（呼出），壓差越大、持續(xù)時間越長，該瓦斯涌出就越大，進(jìn)而演變?yōu)楣ぷ髅嫱咚钩�，�?yán)重時甚至?xí)l(fā)生瓦斯爆炸。研究發(fā)現(xiàn)，地面大氣壓變化只能引起積聚源瓦斯擴(kuò)散量的變化,而與原生源瓦斯涌出量的關(guān)系不大。大氣壓變化引起的礦井氣壓變化對采空區(qū)瓦斯涌出影響巨大，大氣壓下降200-800Pa,采空區(qū)瓦斯?jié)舛葎t增大3-5倍,大氣壓力變化引起井下瓦斯涌出量的變化取決于大氣壓隨時間變化的速度,即單位時間的變化率。2.4本章小結(jié)（SummaryofthisChapter）本章理論分析了大氣壓力變化對瓦斯涌出的影響。介紹了高度、氣體成分、氣候條件及氣旋對大氣壓力的影響；理論分析了地面大氣壓與礦井氣壓的相互關(guān)系；闡述了礦井瓦斯來源及影響；分析了地面大氣壓力變化對礦井瓦斯涌出的影響，主要結(jié)論如下：（1）地面大氣壓力變化只能引起積聚源瓦斯擴(kuò)散量的變化,而與原生源瓦斯涌出量的關(guān)系不大，大氣壓力變化對掘進(jìn)工作面和采煤工作面瓦斯涌出影響不明顯，但對采空區(qū)瓦斯涌出影響巨大。（2）地面大氣壓力變化與礦井氣壓變化是同步的，但采空區(qū)由于其較差的連通性，采空區(qū)氣體壓力變化相對于地面和工作面有明顯的滯后性，由于滯后性的存在，促使采空區(qū)內(nèi)外產(chǎn)生壓差，該壓差導(dǎo)致采空區(qū)內(nèi)發(fā)生“呼吸”態(tài)變，負(fù)壓差的存在是導(dǎo)致瓦斯涌出的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3418217