本文關鍵詞：淺埋藏近距離煤層群開采上覆采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域判定

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【摘要】：以神東礦區(qū)為代表的我國西部礦區(qū)煤層具有埋藏淺、間距小、易自燃等特點,受下煤層二次采動影響,上覆采空區(qū)原本已經壓實閉合的裂隙活化并二次發(fā)育,使采空區(qū)內漏風通道更加復雜;同時,下煤層開采時上、下采空區(qū)采動裂隙貫通,甚至與地表裂隙溝通,加劇了上覆采空區(qū)的漏風,使得煤自然發(fā)火十分頻繁。為有效防治上覆采空區(qū)的煤自燃,需對淺埋藏近距離煤層群二次開采條件下的覆巖裂隙發(fā)育特征及漏風規(guī)律進行研究,并對上覆采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域進行判定。本文以神東礦區(qū)淺埋藏近距離煤層群為模型,利用相似模擬實驗,研究了下煤層開采時上覆巖層裂隙發(fā)育規(guī)律,提出了二次擾動開采對上覆巖層裂隙發(fā)育的作用機制,掌握了淺埋藏近距離煤層群開采時下煤層通向上覆采空區(qū)裂隙漏風通道的分布特征;并通過現(xiàn)場測定將地表貫通上覆采空區(qū)的裂隙進行分類,揭示了地表裂隙在一定范圍內服從正態(tài)分布。本文分析了淺埋藏近距離煤層群開采上覆采空區(qū)煤自燃的原因、特點和規(guī)律。以神東補連塔礦22305工作面及上覆12306采空區(qū)為原型,利用UDEC數值模擬軟件模擬分析了淺埋藏近距離煤層群開采上覆采空區(qū)的應力分布特征,計算出了淺埋藏近距離煤層開采時上覆巖層冒落帶與裂隙帶的高度,得到了上覆采空區(qū)的孔隙率與滲透率分布規(guī)律,建立了上覆采空區(qū)煤自燃的數學模型。結合神東補連塔礦2012年6月在22305工作面上覆采空區(qū)發(fā)生的煤自燃案例,利用上述建立的煤自燃數學模型,數值模擬了該礦22305工作面開采后其上覆采空區(qū)風流場、氧濃度場及溫度場分布特征,初步圈定了上覆采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域,并通過現(xiàn)場打鉆實測的方法驗證了模擬結果的可靠性與正確性。
【關鍵詞】：淺埋藏煤層 近距離煤層群 上覆采空區(qū) 漏風通道 煤自燃危險區(qū)域
【學位授予單位】：中國礦業(yè)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
• Abstract6-17
• 變量注釋表17-19
• 1 緒論19-30
• 1.1 選題背景及研究意義19-20
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀20-28
• 1.3 研究內容及技術路線28-30
• 2 淺埋藏近距離煤層群開采漏風裂隙演化相似實驗30-48
• 2.1 工作面地質特征30
• 2.2 漏風裂隙演化特征相似模擬實驗研究30-45
• 2.3 地表漏風裂隙分析45-47
• 2.4 本章小結47-48
• 3 淺埋藏近距離煤層群上覆采空區(qū)煤自燃模型的研究48-67
• 3.1 淺埋藏近距離煤層群上覆采空區(qū)煤自然發(fā)火分析48-49
• 3.2 上覆采空區(qū)的應力分布特征49-53
• 3.3 上覆采空區(qū)多孔介質的三維滲透性研究53-60
• 3.4 上覆采空區(qū)煤自燃數學模型60-65
• 3.5 本章小結65-67
• 4 補連塔上覆采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域數值模擬67-76
• 4.1 補連塔上覆采空區(qū)煤自燃情況概述67
• 4.2 數值模擬軟件FLUENT簡介67-68
• 4.3 模型建立及參數設置68-70
• 4.4 數值模擬結果與分析70-75
• 4.5 本章小結75-76
• 5 上覆采空區(qū)煤自然發(fā)火數學模型的應用研究76-85
• 5.1 鉆孔施工方式76
• 5.2 氧氣濃度場的驗證76-81
• 5.3 溫度場的驗證81-84
• 5.4 本章小結84-85
• 6 結論與展望85-87
• 6.1 全文總結85-86
• 6.2 主要創(chuàng)新點86
• 6.3 研究展望86-87
• 參考文獻87-94
• 作者簡歷94-96
• 學位論文數據集96

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前9條

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中國博士學位論文全文數據庫 前1條

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