本文關(guān)鍵詞：大傾角煤層二氧化碳防滅火采空區(qū)流場分布規(guī)律模擬研究

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【摘要】：大傾角煤層開采地質(zhì)條件差,工作面推進較慢,采空區(qū)漏風(fēng)規(guī)律復(fù)雜,為采空區(qū)遺煤自燃提供了充分的蓄熱與供氧條件,開采過程中煤炭自燃火災(zāi)頻發(fā),礦井防滅火工作任務(wù)艱巨,采空區(qū)煤炭自燃火災(zāi)嚴(yán)重影響煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。二氧化碳防滅火技術(shù)由于抑制惰化煤炭氧化自燃效果良好,且成本較低,已日漸成為解決煤礦采空區(qū)自燃火災(zāi)的重要技術(shù)之一。論文通過資料收集,采用理論分析與數(shù)值模相結(jié)合的研究方法,對二氧化碳防滅火技術(shù)在大傾角煤層的應(yīng)用進行研究。通過分析大傾角煤層采空區(qū)空間分布特征,采空區(qū)內(nèi)氣體的滲流擴散規(guī)律,為大傾角煤層采空區(qū)數(shù)值模擬提供理論依據(jù)。運用Fluent軟件建立大傾角煤層采空區(qū)模型,模擬采空區(qū)內(nèi)流場的分布規(guī)律,對比分析二氧化碳不同注入位置和不同注入量條件下采空區(qū)內(nèi)漏風(fēng)風(fēng)速分布、氧氣濃度等變化情況,結(jié)合采空區(qū)自燃“三帶”理論,分析二氧化碳防滅火技術(shù)在大傾角煤層的應(yīng)用對于采空區(qū)自燃“三帶”范圍的影響。模擬結(jié)果表明:注入二氧化碳能夠有效解決大傾角煤層采空區(qū)防滅火問題,注入量越大效果越好,根據(jù)大傾角煤層采空區(qū)流場分布規(guī)律,應(yīng)當(dāng)選擇多位置注氣措施,進風(fēng)側(cè)和回風(fēng)側(cè)同時注入二氧化碳,進風(fēng)側(cè)的注入位置距工作面20m左右效果最佳,回風(fēng)側(cè)的注入位置距工作面40m左右最佳。根據(jù)模擬分析與研究,得到了大傾角煤層采空區(qū)流場分布規(guī)律,提出了二氧化碳防滅火技術(shù)方案與措施,為大傾角煤層采空區(qū)防滅火工作提供科學(xué)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：大傾角煤層 采空區(qū) 二氧化碳防滅火 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：四川師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD752.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第1章 緒論7-17
• 1.1 研究背景及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-15
• 1.3 研究內(nèi)容與方法15-17
• 第2章 大傾角煤層采空區(qū)空間特征研究17-23
• 2.1 大傾角煤層采空區(qū)空間分布規(guī)律17-18
• 2.2 大傾角煤層采空區(qū)區(qū)帶范圍18-19
• 2.3 大傾角煤層采空區(qū)空間區(qū)域特性分析19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 第3章 采空區(qū)二氧化碳防滅火機理分析23-31
• 3.1 采空區(qū)氣體運移的基本規(guī)律23-24
• 3.2 二氧化碳抑制煤炭自燃機理分析24-26
• 3.3 二氧化碳對煤氧吸附的影響26-27
• 3.4 二氧化碳防滅火工藝特點分析27-29
• 3.5 本章小結(jié)29-31
• 第4章 采空區(qū)流場分布規(guī)律數(shù)值模擬31-41
• 4.1 Fluent軟件概況31-32
• 4.2 采空區(qū)模型及空間條件設(shè)定32-37
• 4.3 大傾角采空區(qū)三維建模37-39
• 4.4 本章小結(jié)39-41
• 第5章 采空區(qū)二氧化碳滲流擴散規(guī)律模擬結(jié)果41-59
• 5.1 注二氧化碳前后對比研究41-49
• 5.2 不同位置及注入量對比研究49-56
• 5.3 探討56-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第6章 結(jié)論59-61
• 6.1 主要結(jié)論59
• 6.2 創(chuàng)新點59-60
• 6.3 不足與展望60-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-66
• 作者簡介及主要科研成果66

【參考文獻】

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本文編號：938619