本文關鍵詞：并列雙U型通風不同風量配比下采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工作面瓦斯涌出的重要來源之一是大量采空區(qū)瓦斯隨漏風流涌出,尤其是采空區(qū)瓦斯隨漏風流進入上隅角,致使上隅角瓦斯積聚超限,對采空區(qū)瓦斯涌出和上隅角瓦斯治理的研究已成為煤炭工業(yè)研究的重要內(nèi)容。 本文主要針對采空區(qū)瓦斯分布規(guī)律和工作面瓦斯?jié)舛扔绕涫巧嫌缃堑耐咚钩薜膯栴},用寺河礦XV1301綜采工作面作為研究對象,通過對寺河礦XV1301綜采工作面瓦斯的監(jiān)測和資料的收集整理。根據(jù)XV1301綜采工作面的基本情況,通過對采空區(qū)中的巖層的巖性的分析,將采空區(qū)劃分為“橫三區(qū)、豎三帶”并確定出“橫三區(qū)、豎三帶”每個區(qū)域相對應的孔隙率、源相與粘性阻力系數(shù)。通過對寺河礦XV1301綜采工作面監(jiān)測數(shù)據(jù)及相關資料的分析計算XV1301綜采工作面及采空區(qū)“橫三區(qū)、豎三帶”的瓦斯涌出量,主進風巷、輔助進風巷和另一進風巷的進口風速與主回風巷和輔助回風巷出口壓力等。依據(jù)對XV1301綜采工作面的結果分析以及采空區(qū)進行了相應的簡化,建立CFD模型,模擬對比分析了若XV13013主進風巷風量不變的情況下XV13011輔助進風巷風量和XV13015另一進巷風量的比值為2：1,3：1和4：1時對采空區(qū)流場及瓦斯運移特征的影響。研究表明在并列雙U型通風方式下,若XV13011輔助進風巷風量和XV13015另一進風巷風量配比近似為3：1時,由于上隅角與其附近區(qū)域的壓力差值小于輔助回風巷與聯(lián)絡巷于其附近區(qū)域的壓力差值,致使工作面上隅角附近區(qū)域的瓦斯能夠隨漏風進入聯(lián)絡巷后進入輔助回風巷經(jīng)另一進風巷的進風排出,并且上隅角與其附近區(qū)域的壓力差值與輔助回風巷與聯(lián)絡巷于其附近區(qū)域的壓力差值相比較適合,致使不會導致輔助回風巷的瓦斯超限。這一研究為瓦斯治理與輔助進風巷和另一進風巷之間的風量配比優(yōu)化的研究提供一定的理論支撐和實踐意義。 由于V13011輔助進風巷風量和XV13015另一進風巷風量配比為3：1近似為最優(yōu)配風比,所以在XV13011輔助進風巷風量和XV13015另一進風巷風量配比為3：1時,對工作面采用并列雙U型采空區(qū)的高濃度瓦斯區(qū)域進行分析,進而確定了在工作面采用并列雙U型通風采空區(qū)內(nèi)高濃度瓦斯聚集區(qū)域。即沿工作面推進方向距離工作面185～335m之間,沿工作面寬度方向距離回風側40m的區(qū)域內(nèi),距離煤層底板高度為30～50m區(qū)域為采空區(qū)瓦斯高濃度區(qū)域,為工作面采空區(qū)瓦斯抽采的最佳合理區(qū)域,為防止采空區(qū)瓦斯向工作面涌出使工作面瓦斯積聚以及選擇合理的瓦斯抽采區(qū)域和采空區(qū)瓦斯抽采方式提供了一定的理論依據(jù)。
【關鍵詞】：并列雙“U”通風系統(tǒng) 采空區(qū)瓦斯分布 風量配比 數(shù)值模擬 采空區(qū)中高瓦斯區(qū)域
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD712
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 目錄8-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 引言11-12
• 1.2 研究背景12-17
• 1.3 針對本論文的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-23
• 1.3.1 工作面通風方式的研究現(xiàn)況17-22
• 1.3.2 CFD數(shù)值模擬技術在采場流場數(shù)值模擬中的應用現(xiàn)狀22-23
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容和運用的方法23-27
• 1.4.1 主要研究的內(nèi)容23-25
• 1.4.2 本文研究主要運用的方法25-27
• 第二章 綜采面采空區(qū)瓦斯流場數(shù)學模型研究27-37
• 2.1 采空區(qū)巖體破壞基本規(guī)律的研究27-32
• 2.1.1 巖石的碎脹性27-28
• 2.1.2 關鍵層理論28-29
• 2.1.3 豎直方向“三帶”理論29-30
• 2.1.4 水平方向“三區(qū)”理論30-32
• 2.2 采空區(qū)瓦斯流動理論基礎32-36
• 2.2.1 多孔介質(zhì)理論及簡化假設32-33
• 2.2.2 瓦斯在多孔介質(zhì)中的運移狀態(tài)33-34
• 2.2.3 擴散—滲流理論34-36
• 2.3 本章小結36-37
• 第三章 工作面及采空區(qū)瓦斯涌出量分析37-47
• 3.1 工作面及采空區(qū)瓦斯涌出量分析37-39
• 3.1.1 本煤層瓦斯涌出量分析37-38
• 3.1.2 鄰近層瓦斯涌出量分析38-39
• 3.1.3 回采工作面瓦斯涌出量分析39
• 3.2 寺河礦XV1301綜采工作面的基本情況介紹39-40
• 3.3 寺河礦XV1301工作面及采空區(qū)瓦斯涌出量的確定40-45
• 3.3.1 寺河礦XV1301工作面瓦斯涌出總量分析41-43
• 3.3.2 寺河礦XV1301工作面和采空區(qū)瓦斯涌出量具體分析43-45
• 3.4 本章小結45-47
• 第四章 并列雙U型通風方式CFD模擬及結果分析47-71
• 4.1 FLUENT軟件介紹及功能47-52
• 4.1.1 FLUENT計算的基本結構47-48
• 4.1.2 用FLUENT程序求解問題的步驟48
• 4.1.3 解算守恒控制方程48-50
• 4.1.4 湍流模型50-51
• 4.1.5 FLUENT提供的邊界條件51-52
• 4.2 采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律的假設條件52
• 4.3 采空區(qū)氣體運移模型52-53
• 4.4 采空區(qū)氣體的運移方程53-54
• 4.5 XV1301綜采工作面工作面及采空區(qū)模型的建立54-60
• 4.5.1 XV1301綜采工作面巷道的具體參數(shù)54
• 4.5.2 XV1301綜采工作面模型的假設條件54-55
• 4.5.3 XV1301綜采工作面巷道各組分氣體運移的數(shù)學模型55
• 4.5.4 XV1301綜采工作面及采空區(qū)的具體參數(shù)的確定55-57
• 4.5.5 XV1301綜采工作面采空區(qū)各區(qū)域的孔隙率的確定57-59
• 4.5.6 XV1301綜采工作面采空區(qū)各區(qū)域的瓦斯涌出量的確定59
• 4.5.7 XV1301綜采工作面采空區(qū)各分區(qū)的粘性阻力系數(shù)的選取59-60
• 4.5.8 XV1301綜采工作面邊界條件的確定60
• 4.6 XV1301綜采工作面不同風量配比情況下的采空區(qū)瓦斯分布規(guī)律60-65
• 4.7 采空區(qū)瓦斯高濃度區(qū)域65-68
• 4.8 結論及分析68-69
• 4.9 本章小結69-71
• 第五章 結論與展望71-75
• 5.1 主要的研究工作及結論71-72
• 5.2 不足與展望72-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-81
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文81

【參考文獻】

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8 吳玉國;鄔劍明;王俊峰;周春山;;雙U型通風系統(tǒng)綜放開采采空區(qū)瓦斯分布規(guī)律[J];煤炭學報;2011年10期

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  本文關鍵詞：并列雙U型通風不同風量配比下采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：394851