發(fā)布時間：2017-09-20 17:00

  本文關(guān)鍵詞：采空區(qū)滲流綜合模擬實驗臺研究

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【摘要】：采用現(xiàn)場實測和數(shù)值計算的方法對采空區(qū)進行研究有一定的局限性,模型實驗方法可進行單因素因素分析,省時、省力、節(jié)省材料等優(yōu)勢,并且可以彌補數(shù)學(xué)分析的不足。本文通過理論研究與實驗設(shè)計結(jié)合,致力于建立能夠真實反應(yīng)采空區(qū)滲流規(guī)律的采空區(qū)模擬實驗平臺。本文總結(jié)分析了前人采空區(qū)模擬實驗特點及不足,根據(jù)礦壓理論,論述了采空區(qū)煤巖結(jié)構(gòu)及特點,介紹了冒落帶的高度及碎脹特征。以多孔介質(zhì)流體動力學(xué)為基礎(chǔ),闡述了采空區(qū)內(nèi)氣體滲流理論。以相似理論為指導(dǎo),給出了采空區(qū)模型實驗應(yīng)該遵循的單值條件。使用方程分析法對實驗臺建立應(yīng)遵循的相似準則進行了推導(dǎo)和分析,給出了各相似準則的處理方法。在采空區(qū)空間滿足雷諾準則的前提下推導(dǎo)出邊界條件參數(shù),確保實驗臺內(nèi)氣體流動狀態(tài)與原型相符。設(shè)計制作了多孔介質(zhì)一維滲透特性測試裝置,通過該裝置能夠可測得不同介質(zhì)的滲流參數(shù),確定滲流運動方程。裝置作為綜合模擬實驗臺的一部分,為定量控制實驗臺采空區(qū)介質(zhì)的滲透參數(shù)提供支持。綜合模擬實驗臺以實際采空區(qū)為原型,相似比例為1：100,鋼制結(jié)構(gòu)�？蓪Χ喾N幾何、物理參數(shù)進行調(diào)整,如采空區(qū)高度、傾角,工作面通風方式,工作面風阻、風量、兩端壓力,介質(zhì)滲透率分布等。設(shè)置氣體釋放系統(tǒng),可模擬不同情況下的采空區(qū)漏風,瓦斯涌出及有毒有害氣體的生成。實驗平臺使用自動化的監(jiān)測系統(tǒng),能夠?qū)Σ煽諈^(qū)的壓力,氣體濃度,溫度參數(shù)進行數(shù)字化的采集和處理。
【關(guān)鍵詞】：采空區(qū) 相似模擬 滲流規(guī)律 實驗臺設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD712
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 采空區(qū)滲流理論研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 采空區(qū)相似模型研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容、技術(shù)路線14-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 技術(shù)路線15-16
• 2 采空區(qū)基本特征16-28
• 2.1 采空區(qū)煤巖結(jié)構(gòu)16-20
• 2.1.1 采空區(qū)煤巖結(jié)構(gòu)分區(qū)16
• 2.1.2 “豎三帶”煤巖結(jié)構(gòu)及特征16-19
• 2.1.3 “橫三區(qū)”覆巖結(jié)構(gòu)及特征19-20
• 2.2 多孔介質(zhì)理論20-23
• 2.2.1 多孔介質(zhì)的定義20-21
• 2.2.2 孔隙率、表征體元及多孔介質(zhì)連續(xù)方法21-22
• 2.2.3 速度與比流量22-23
• 2.3 采空區(qū)滲流理論23-26
• 2.3.1 線性滲流理論23-25
• 2.3.2 非線性滲流理論25-26
• 2.3.3 采空區(qū)滲透率26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 3 相似理論與模型試驗28-39
• 3.1 模型試驗的意義及優(yōu)點28
• 3.2 相似理論28-29
• 3.3 相似準則29-31
• 3.3.1 相似準則概念29-30
• 3.3.2 流體力學(xué)常用相似準則30-31
• 3.4 采空區(qū)綜合模擬試驗臺相似分析31-38
• 3.4.1 單值條件相似32-33
• 3.4.2 采空區(qū)綜合模擬實驗臺相似準則分析33-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 多孔介質(zhì)一維滲透特性測試39-50
• 4.1 測試裝置目的39
• 4.2 實驗裝置39-43
• 4.3 實驗過程43
• 4.4 線性滲流特性43-47
• 4.5 非線性滲流特性47-48
• 4.6 本章小結(jié)48-50
• 5 采空區(qū)綜合模擬實驗臺技術(shù)方案50-62
• 5.1 采空區(qū)綜合模擬實驗臺設(shè)計目的、要求50
• 5.2 采空區(qū)綜合模擬試驗臺模塊劃分50-51
• 5.3 主體部分設(shè)計51-55
• 5.3.1 試驗臺總體結(jié)構(gòu)及尺寸51-52
• 5.3.2 采空區(qū)填充材料52-53
• 5.3.3 采空區(qū)支撐及移動機構(gòu)53-55
• 5.4 通風系統(tǒng)55-57
• 5.4.1 巷道設(shè)計55
• 5.4.2 調(diào)節(jié)裝置55-56
• 5.4.3 風機選型56-57
• 5.5 數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)57-59
• 5.5.1 測點設(shè)計57-59
• 5.5.2 流跡觀測59
• 5.5.3 壓力測試系統(tǒng)59
• 5.5.4 氣體采集、測試系統(tǒng)59
• 5.6 氣體釋放系統(tǒng)59-61
• 5.7 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻63-66
• 作者簡歷66-68
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：889263