本文關(guān)鍵詞：綜采面偏W型通風(fēng)系統(tǒng)瓦斯運(yùn)移規(guī)律研究

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【摘要】：煤礦井下瓦斯需要通過井下通風(fēng)系統(tǒng)來排放,通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠狀況直接決定著整個(gè)礦井的安全或危險(xiǎn)程度,是煤礦安全工作的重中之重。在高瓦斯礦井中,現(xiàn)有的U型通風(fēng)工作面風(fēng)流瓦斯?jié)舛瘸迖?yán)重,生產(chǎn)實(shí)際中多以通過改變通風(fēng)方式來解決這一問題。本文以段王煤業(yè)對偏W型通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)踐為背景,圍繞著綜采偏W型通風(fēng)系統(tǒng)瓦斯運(yùn)移規(guī)律,采用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗(yàn)研究的方法進(jìn)行研究。在確定采空區(qū)內(nèi)部覆巖破壞范圍、偏W型方式下采空區(qū)孔隙率分布函數(shù)及采空區(qū)氣體滲流數(shù)學(xué)模型的條件下,對偏W型通風(fēng)系進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。同時(shí),以段王煤礦090702偏W型通風(fēng)工作面作為工程試驗(yàn)條件,進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測研究。 研究得到如下結(jié)論：偏W型通風(fēng)系統(tǒng)的摩擦阻力是U型通風(fēng)系統(tǒng)的一半；在相同的通風(fēng)量供給條件下,對比研究偏W型與U型、U+L型等通風(fēng)系統(tǒng)的靜壓力場和瓦斯流場,偏W型通風(fēng)減小了工作面與采空區(qū)間的壓差,抑制了采空區(qū)瓦斯的涌出；在相同數(shù)學(xué)模型和瓦斯涌出條件下,當(dāng)U型通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)上隅角瓦斯積聚現(xiàn)象,回風(fēng)巷風(fēng)流瓦斯?jié)舛雀哌_(dá)2.3%,而偏W型通風(fēng)系統(tǒng)中回風(fēng)巷風(fēng)流瓦斯?jié)舛葹?.4%,偏W型通風(fēng)系統(tǒng)對解決工作面上隅角瓦斯超限問題有優(yōu)勢；兩邊進(jìn)中間回式偏W型通風(fēng)是偏W型中較好的形態(tài)方式,減小了進(jìn)回風(fēng)巷壓力差,漏風(fēng)流場不易向采空區(qū)深部發(fā)展,工作面風(fēng)速低,上隅角無渦流；偏W型通風(fēng)煤柱寬度與瓦斯涌出沒有必然聯(lián)系；留設(shè)偏W煤柱為15m寬的偏W型系統(tǒng)的上下進(jìn)風(fēng)巷的配風(fēng)比在1：1至3：1之間；偏W型通風(fēng)系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)U型工作面,偏W型工作面上隅角轉(zhuǎn)移至回風(fēng)巷附近,且隨著皮帶巷和軌道巷的配風(fēng)比的改變而發(fā)生轉(zhuǎn)移。
【關(guān)鍵詞】：礦山安全 偏W型通風(fēng) 采空區(qū) 瓦斯運(yùn)移 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD724
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• CONTENTS11-14
• 1 緒論14-26
• 1.1 選題背景及意義14-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-23
• 1.2.1 通風(fēng)方式治理瓦斯研究綜述16-20
• 1.2.2 采空區(qū)瓦斯運(yùn)移的研究現(xiàn)狀20-23
• 1.3 主要研究內(nèi)容與研究方法23-26
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容23
• 1.3.2 研究方法23-26
• 2 采煤工作面偏W型通風(fēng)系統(tǒng)分析26-34
• 2.1 兩進(jìn)一回偏W型通風(fēng)系統(tǒng)的提出26-27
• 2.2 兩進(jìn)一回偏W型通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成27
• 2.3 礦井通風(fēng)相關(guān)理論27-30
• 2.3.1 風(fēng)在井巷斷面上的流動狀態(tài)27-28
• 2.3.2 工作面通風(fēng)阻力計(jì)算相關(guān)理論28-30
• 2.4 偏W型通風(fēng)方式通風(fēng)阻力計(jì)算30-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 3 采空區(qū)裂隙分布及采空區(qū)氣體運(yùn)移數(shù)學(xué)模型34-54
• 3.1 多孔介質(zhì)基礎(chǔ)理論34-37
• 3.1.1 多孔介質(zhì)概念34-35
• 3.1.2 多孔介質(zhì)基本性質(zhì)35-37
• 3.2 采空區(qū)上覆巖層裂隙分布規(guī)律37-46
• 3.2.1 采場上覆巖層裂隙形成理論37-39
• 3.2.2 采空區(qū)覆巖移動破壞的分帶39-41
• 3.2.3 采空區(qū)多孔介質(zhì)空隙率分布41-46
• 3.3 采空區(qū)氣體運(yùn)移數(shù)學(xué)模型46-52
• 3.3.1 采空區(qū)氣體基本假設(shè)46-47
• 3.3.2 采空區(qū)氣體運(yùn)移數(shù)學(xué)模型47-50
• 3.3.3 巷道湍流數(shù)學(xué)模型50-51
• 3.3.4 氣體運(yùn)移方程的求解——SIMPLE算法51-52
• 3.3.5 多孔介質(zhì)模型在Fluent中的設(shè)定52
• 3.4 本章小結(jié)52-54
• 4 偏W型通風(fēng)瓦斯運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬研究54-78
• 4.1 研究對象基本條件54
• 4.2 數(shù)值模擬軟件工具介紹54-56
• 4.2.1 Fluent軟件簡介54-55
• 4.2.2 Fluent軟件進(jìn)行數(shù)值模擬步驟55-56
• 4.3 數(shù)值模擬模型的建立56-60
• 4.3.1 幾何模型56-57
• 4.3.2 模型建立及網(wǎng)格劃分57-58
• 4.3.3 采空區(qū)多孔介質(zhì)設(shè)置58-59
• 4.3.4 邊界條件、求解器設(shè)置59-60
• 4.4 偏W型通風(fēng)系統(tǒng)瓦斯流場數(shù)值模擬結(jié)果分析60-67
• 4.4.1 通風(fēng)系統(tǒng)靜壓力圖60-63
• 4.4.2 偏W型與U型、U+L型工作面瓦斯流場對比研究63-67
• 4.5 不同類型偏W型通風(fēng)系統(tǒng)瓦斯流場對比研究67-73
• 4.5.1 不同兩進(jìn)一回式偏W型系統(tǒng)67-72
• 4.5.2 不同偏W通風(fēng)煤柱寬度72-73
• 4.6 偏W型工作面配風(fēng)比數(shù)值模擬研究73-75
• 4.7 本章小結(jié)75-78
• 5 偏W型通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)場試驗(yàn)研究78-88
• 5.1 試驗(yàn)?zāi)康呐c試驗(yàn)條件78-79
• 5.2 偏W型通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)量設(shè)計(jì)79-81
• 5.2.1 通風(fēng)量理論計(jì)算79-80
• 5.2.2 通風(fēng)量實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)80-81
• 5.3 測量數(shù)據(jù)及結(jié)果分析81-85
• 5.4 本章小結(jié)85-88
• 6 主要結(jié)論與展望88-90
• 6.1 主要結(jié)論88-89
• 6.2 展望89-90
• 參考文獻(xiàn)90-96
• 致謝96-97
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果97

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 曹懷建;;低瓦斯礦井大采高工作面周期來壓期間上隅角瓦斯治理[J];煤礦安全;2010年12期

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本文編號：897605