本文關(guān)鍵詞：棗泉煤礦2#煤層開采工作面CO來源研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：棗泉煤礦所開采煤層為易自燃煤層，，在開采過程中，工作面上隅角及回風(fēng)流常出現(xiàn)CO濃度偏高現(xiàn)象，且在割煤過程中，工作面及回風(fēng)流CO濃度較平常升高。對棗泉煤礦110205、130201兩個(gè)工作面的CO變化規(guī)律進(jìn)行了理論分析并查閱大量文獻(xiàn)，認(rèn)為工作面CO可能來源為煤層吸附、煤體破碎、工作面煤壁氧化及采空區(qū)CO運(yùn)移四類。本文著重對前人很少涉及的前三類來源進(jìn)行研究。 對棗泉及其他不同煤礦的煤樣進(jìn)行CO吸附實(shí)驗(yàn)，并計(jì)算吸附熱，發(fā)現(xiàn)棗泉煤樣相對于其它煤樣有著較大的CO吸附熱。在一個(gè)新揭露的工作面進(jìn)行了煤層鉆孔實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CO濃度隨鉆孔深度的增加而降低，較深鉆孔中CO濃度隨觀測時(shí)間的增加而降低，經(jīng)分析認(rèn)為該工作面煤層中存在少量CO氣體，其來源是煤壁氧化后向煤層內(nèi)部運(yùn)移。使用紅外攝影儀對110205工作面溫度場分布進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)工作面最高溫度為采煤機(jī)截齒與煤壁摩擦產(chǎn)生的高溫61.5℃，基于工作面溫度場分布，對該工作面煤樣進(jìn)行程序升溫實(shí)驗(yàn)，得出了標(biāo)準(zhǔn)氧濃度條件下，不同溫度時(shí)的CO產(chǎn)生率擬合公式，并初步估算了工作面煤壁CO產(chǎn)生速率，認(rèn)為在正常通風(fēng)條件下，該原因不足以對工作面CO濃度分布造成影響。對棗泉煤礦2#煤層進(jìn)行取樣，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了煤樣破碎實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明煤體破碎的過程中會(huì)產(chǎn)生一定濃度的CO氣體，并認(rèn)為采煤機(jī)割煤過程會(huì)釋放一定量的CO氣體，可能會(huì)對工作面CO濃度造成影響。最后運(yùn)用ANSYS Fluent數(shù)值模擬軟件對110205工作面CO來源及分布規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，研究結(jié)果表明在采煤機(jī)割煤過程中，采煤機(jī)附近、工作面、回風(fēng)流中CO濃度均有上升，但對上隅角CO濃度影響不大。與現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比認(rèn)為研究結(jié)果準(zhǔn)確可信，論文可為煤自燃指標(biāo)性氣體的研究工作提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：CO來源 CO吸附 煤體破碎 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD752.2
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 1 緒論7-16
• 1.1 研究的背景及意義7-9
• 1.1.1 選題背景7-8
• 1.1.2 課題研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-14
• 1.2.1 煤自然發(fā)火指標(biāo)氣體研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 工作面煤層吸附 CO 規(guī)律的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 煤層破碎產(chǎn)生 CO 的研究現(xiàn)狀12
• 1.2.4 采空區(qū) CO 運(yùn)移規(guī)律研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容和目標(biāo)14
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容14
• 1.3.2 主要研究目標(biāo)14
• 1.4 本文的主要研究方法和技術(shù)路線14-16
• 2 棗泉煤的孔徑結(jié)構(gòu)及吸氧特性16-20
• 2.1 工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)16-17
• 2.2 表面結(jié)構(gòu)特性17-19
• 2.2.1 比表面積17-18
• 2.2.2 孔徑分布18-19
• 2.3 對氧氣的物理吸附特性19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 3 棗泉煤礦 2#煤層 CO 吸附規(guī)律研究20-32
• 3.1 棗泉煤的 CO 吸附特性20-24
• 3.1.1 不同溫度下 CO 吸附試驗(yàn)20-22
• 3.1.2 吸附熱的計(jì)算22-24
• 3.2 棗泉煤礦工作面煤層 CO 分布規(guī)律研究24-30
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路24-25
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)25-27
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析27-30
• 3.3 本章小結(jié)30-32
• 4 工作面煤體 CO 產(chǎn)生規(guī)律研究32-48
• 4.1 工作面溫度場分布32-36
• 4.2 低溫階段程序升溫實(shí)驗(yàn)36-44
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)36-37
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析37-41
• 4.2.3 工作面 CO 產(chǎn)量估算41-44
• 4.3 煤體破碎實(shí)驗(yàn)44-47
• 4.3.1 自由基理論44-45
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)45-46
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 5 工作面 CO 濃度分布的數(shù)值模擬研究48-57
• 5.1 ANSYS 軟件介紹48-49
• 5.2 物理模型的建立及邊界條件設(shè)定49-50
• 5.2.1 三維建模及網(wǎng)格劃分49-50
• 5.2.2 邊界條件的設(shè)定50
• 5.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析50-55
• 5.3.1 工作面風(fēng)流速度流場51-52
• 5.3.2 停采時(shí)產(chǎn)生 CO 的運(yùn)移規(guī)律52-53
• 5.3.3 割煤時(shí)產(chǎn)生 CO 的運(yùn)移規(guī)律53-55
• 5.4 數(shù)值模擬結(jié)果的驗(yàn)證55-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 6 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 結(jié)論57-58
• 6.2 展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 附錄64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64
• 參加科研項(xiàng)目64

【共引文獻(xiàn)】

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6 柳意;馬健;;有機(jī)反應(yīng)中的過渡態(tài)與活性中間體[J];齊齊哈爾師范高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2009年01期

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8 郭先霞;陶震;宋文東;;紅樹植物白骨壤樹葉揮發(fā)油化學(xué)組成特點(diǎn)及氣相色譜/質(zhì)譜分析[J];熱帶海洋學(xué)報(bào);2008年01期

9 宋薇;劉建國;聶永豐;;含油污泥的熱解特性研究[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

10 馬躍;李術(shù)元;王娟;方朝合;;水介質(zhì)條件下油頁巖熱解機(jī)理研究[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);2011年12期

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4 肖e

本文編號(hào)：375572