礦井火災(zāi)和瓦斯爆炸是我國煤礦的突出災(zāi)害,嚴(yán)重影響著井下的正常開采和職工的生命安全。采空區(qū)漏風(fēng)影響著工作面上隅角瓦斯積聚和采空區(qū)遺煤自燃。工作面向采空區(qū)的漏風(fēng),一方面由于大量的氧氣為采空區(qū)遺煤自燃創(chuàng)造了一個(gè)必要條件,另一方面采空區(qū)向工作面的回風(fēng),引起采空區(qū)瓦斯涌出,致使采煤工作面上隅角瓦斯積聚,為瓦斯爆炸創(chuàng)造了條件。 晉城煤業(yè)集團(tuán)鳳凰山礦為提高煤炭資源回收率,緩解工作面采掘銜接問題,首次在154307工作面采用了無煤柱沿空留巷技術(shù)和Y型通風(fēng)方式。通過對鳳凰山礦154307綜采工作面采空區(qū)氣體進(jìn)行了長期監(jiān)測,結(jié)合瞬時(shí)釋放SF6技術(shù)測定采空區(qū)流場和漏風(fēng)狀況,研究采空區(qū)漏風(fēng)規(guī)律。 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下： 1、分析比較工作面各通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn),研究了Y型通風(fēng)沿空留巷技術(shù)特點(diǎn)及采空區(qū)漏風(fēng)影響因素。 2、通過對鳳凰山礦154307工作面沿空留巷墻體采空區(qū)氣體及工作面上隅角瓦斯進(jìn)行長期監(jiān)測,得出：(1)在整個(gè)回采期間,僅1#和5#測點(diǎn)在工作面分別推進(jìn)約450m和650m之后,02濃度才有明顯下降趨勢,但仍較高,其余各點(diǎn)02濃度均在20%左右,可知回采期間工作面向采空區(qū)一直存在著嚴(yán)重的漏風(fēng),漏風(fēng)距離...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 采空區(qū)風(fēng)流的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.1.1 采空區(qū)風(fēng)流問題的主要研究方法
        1.1.2 采空區(qū)風(fēng)流研究現(xiàn)狀
    1.2 問題的提出
    1.3 本文研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 Y型通風(fēng)沿空留巷開采技術(shù)特點(diǎn)及影響因素分析
    2.1 工作面通風(fēng)系統(tǒng)綜述
    2.2 Y型通風(fēng)沿空留巷技術(shù)特點(diǎn)
    2.3 Y型通風(fēng)沿空留巷采空區(qū)漏風(fēng)影響因素
        2.3.1 煤層傾角
        2.3.2 頂板
        2.3.3 工作面風(fēng)量
        2.3.4 工作面推進(jìn)速度
        2.3.5 工作面尺寸
        2.3.6 留巷墻體的尺寸及質(zhì)量
        2.3.7 充填墻體的堵漏
        2.3.8. 漏風(fēng)強(qiáng)度與氧濃度、散熱、瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系
        2.3.9 采空區(qū)漏風(fēng)與孔隙率之間的關(guān)系
    2.4 沿空留巷采空區(qū)多孔介質(zhì)理論
        2.4.1 頂板變形及移動規(guī)律
        2.4.2 多孔介質(zhì)特性及孔隙率分布
        2.4.3 采空區(qū)漏風(fēng)風(fēng)阻
    2.5 小結(jié)
3 Y型通風(fēng)沿空留巷工作面采空區(qū)氣體現(xiàn)場監(jiān)測
    3.1 鳳凰山礦154307工作面概況
    3.2 沿空留巷施工工藝
        3.2.1 工作面布置
        3.2.2 采煤及充填工藝流程
        3.2.3 沿空留巷墻體充填參數(shù)
    3.3 采樣點(diǎn)設(shè)置及檢測設(shè)備
        3.3.1 采樣點(diǎn)布置
        3.3.2 采樣時(shí)機(jī)及頻率
        3.3.3 采樣裝置
        3.3.4 氣樣分析裝置
    3.4 各測點(diǎn)O₂、CH₄氣體濃度隨工作面推進(jìn)變化情況
    3.5 工作面不同推進(jìn)位置時(shí)各測點(diǎn)O₂、CH₄氣體濃度變化情況
    3.6 上隅角CH₄濃度隨工作面推進(jìn)變化情況
    3.7 小結(jié)
4 SF6技術(shù)測定Y型通風(fēng)沿空留巷采空區(qū)漏風(fēng)
    4.1 瞬時(shí)釋放SF₆技術(shù)
    4.2 SF₆技術(shù)在154307工作面的應(yīng)用
        4.2.1 SF₆釋放方案
        4.2.2 SF6技術(shù)在鳳凰山礦154307工作面釋放實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.3 小結(jié)
5 Y型通風(fēng)沿空留巷采空區(qū)漏風(fēng)流場數(shù)值模擬
    5.1 Y型通風(fēng)沿空留巷采空區(qū)數(shù)學(xué)模型
    5.2 Fluent軟件介紹
    5.3 Y型通風(fēng)沿空留巷采空區(qū)模型建立
    5.4 模擬結(jié)果及分析
        5.4.1 采空區(qū)留巷墻體內(nèi)O₂模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果對比
        5.4.2 模擬結(jié)果及分析
    5.5 小結(jié)
6 結(jié)論
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：3978022