本文關(guān)鍵詞：公烏素礦煤田火區(qū)影響下工作面安全開采技術(shù)研究

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【摘要】：烏達礦區(qū)煤層群開采時導致礦區(qū)內(nèi)存在面積較大的煤田火區(qū),煤田火區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的大量有毒有害氣體,經(jīng)巖層裂隙導通,在通風負壓作用下會對井下的安全生產(chǎn)構(gòu)成很大的威脅。論文針對煤田火區(qū)下工作面安全開采技術(shù)進行研究,采用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場應(yīng)用驗證相結(jié)合的方法,形成一套受火區(qū)有害氣體影響下工作面安全開采技術(shù)。論文基于多孔介質(zhì)流體力學的基本理論,以公烏素礦為例,建立了松散煤體內(nèi)滲流的三維數(shù)學模型。應(yīng)用Fluent流體模擬軟件研究了工作面與火區(qū)之間的氣體流動及其分布規(guī)律。根據(jù)煤田火區(qū)與工作面之間氣體流動規(guī)律的研究成果和覆巖裂隙高度的計算結(jié)果,建立了工作面受火區(qū)影響程度評估模型,劃分了三個安全等級,并給出了判斷條件；對工作面火災(zāi)預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)進行優(yōu)化,優(yōu)選了指標氣體并有效布置了氣體監(jiān)測點；制定了防治工作面火區(qū)內(nèi)氣體侵入的措施和煤田火區(qū)內(nèi)有害氣體侵入的應(yīng)急治理措施；制定了工作面采空區(qū)自然發(fā)火的治理方案,形成一套煤田火區(qū)下安全開采技術(shù)。將火區(qū)影響下工作面安全開采技術(shù)應(yīng)用于公烏素礦011604工作面,結(jié)果表明：采用裂隙帶發(fā)育高度計算和壓能差計算相結(jié)合的評估方法是可行的；在實例礦井工作面實施了優(yōu)化的預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)和安全回采技術(shù)方案后,起到了良好的防治效果,實現(xiàn)了工作面的安全開采。
【關(guān)鍵詞】：煤田火區(qū) 安全開采 多孔介質(zhì) 氣體流動
【學位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD752.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 煤田火區(qū)及煤自燃相關(guān)研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 煤田火區(qū)治理技術(shù)研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 研究意義13
• 1.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線13-15
• 1.4.1 研究內(nèi)容13
• 1.4.2 技術(shù)路線13-15
• 2 煤田火區(qū)與井下工作面之間氣體流動規(guī)律研究15-45
• 2.1 氣體流動規(guī)律研究基礎(chǔ)15-26
• 2.1.1 火風壓15-16
• 2.1.2 多孔介質(zhì)的概念及特征16-18
• 2.1.3 松散煤巖體內(nèi)流體的流態(tài)18-19
• 2.1.4 松散煤巖體內(nèi)流體的傳質(zhì)19-22
• 2.1.5 松散煤體內(nèi)滲流的控制方程22-26
• 2.2 模型構(gòu)建26-28
• 2.2.1 模擬條件26
• 2.2.2 數(shù)學模型及關(guān)鍵參數(shù)26-28
• 2.3 采空區(qū)與上覆煤田火區(qū)之間氣體濃度場模擬28-43
• 2.3.1 建立三維物理模型28-29
• 2.3.2 定解條件29-32
• 2.3.3 模擬過程及結(jié)果分析32-43
• 2.4 驗證結(jié)果分析43
• 2.5 本章小結(jié)43-45
• 3 工作面受煤田火區(qū)影響程度評估方法研究45-49
• 3.1 評估方法的建立45
• 3.2 裂隙帶高度計算45-46
• 3.3 工作面與火區(qū)之間壓能計算46-47
• 3.4 火區(qū)對工作面影響程度評估模型47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 4 工作面受煤田火區(qū)影響預(yù)測及防治技術(shù)研究49-56
• 4.1 工作面火災(zāi)預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)優(yōu)化49-51
• 4.1.1 指標氣體優(yōu)選49
• 4.1.2 氣體監(jiān)測點布置49-51
• 4.2 防治工作面火區(qū)內(nèi)氣體侵入措施51-53
• 4.2.1 減少火區(qū)與工作面之間漏風51
• 4.2.2 注氮措施51-52
• 4.2.3 均壓通風措施52-53
• 4.3 煤田火區(qū)內(nèi)有害氣體侵入應(yīng)急治理措施53
• 4.4 工作面采空區(qū)自然發(fā)火治理方案53-54
• 4.4.1 確定火區(qū)距工作面的距離和火勢大小53-54
• 4.4.2 近距離采空區(qū)自燃滅火方案54
• 4.4.3 遠距離采空區(qū)自燃滅火方案54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 5 煤田火區(qū)下安全開采技術(shù)應(yīng)用實例56-59
• 5.1 011604工作面受煤田火區(qū)影響評估56
• 5.2 011604工作面火區(qū)影響下安全開采技術(shù)的應(yīng)用56-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻60-62
• 作者簡歷62-64
• 學位論文數(shù)據(jù)集64

【參考文獻】

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本文編號：557574