發(fā)布時間：2020-05-17 01:10

【摘要】：采空區(qū)漏風會促使采空區(qū)中的遺煤氧化,嚴重時還可能導(dǎo)致火災(zāi)。淺埋煤層采空區(qū)同時受內(nèi)部漏風與外部漏風影響,采空區(qū)的流場相對普通采空區(qū)而言有可能變得更加復(fù)雜,增加了采空區(qū)防滅火工作的難度。為掌握淺埋煤層采空區(qū)的漏風規(guī)律,首先給出了采空區(qū)多孔介質(zhì)的特征、采空區(qū)內(nèi)混合氣體的流態(tài)以及采空區(qū)內(nèi)氣體流動所遵循的基本定理和數(shù)學模型。然后從冒落帶、裂隙帶的孔隙率分布,以及邊界條件的設(shè)置三方面對淺埋煤層采空區(qū)漏風流場的模擬方法進行了研究:其中在冒落帶,使用負指數(shù)函數(shù)描述其孔隙率分布,對于函數(shù)中表示孔隙率沿采空區(qū)走向變化規(guī)律的系數(shù)a,與表示孔隙率沿工作面巷道方向變化規(guī)律的系數(shù)b,通過實測與試算相結(jié)合的方法確定了a為-0.0223,b為-0.08;在裂隙帶,給出了通過實測外部漏風量與試算相結(jié)合的方法,來確定裂隙帶孔隙率的大小;對于存在外部漏風影響下的采空區(qū)給出了基于礦井通風網(wǎng)絡(luò)解算原理的采空區(qū)流場壓力邊界條件設(shè)置方法。最后根據(jù)采空區(qū)氣體流動的數(shù)學模型和這三方面的設(shè)置方法,對檸條塔礦S1223采空區(qū)分別選取外部漏風量為0、外部漏風量很小為10m3/min、外部漏風量為50m3/min(與真實的外部漏風量大小最為接近)和外部漏風量較大為100m3/min時進行流場模擬,模擬結(jié)果表明淺埋煤層采空區(qū)漏風規(guī)律為:1Om3/min的地表漏風量對采空區(qū)流場的影響很小,可以忽略不計,而外部漏風量大于50m3/miin對采空區(qū)流場的影響較大,且地表漏風越大,采空區(qū)中回風側(cè)風速增加越大�；谕獠柯╋L量為50m3/min下的采空區(qū)流場模擬結(jié)果,進一步模擬了檸條塔礦S1223采空區(qū)的氧氣濃度分布規(guī)律,結(jié)果表明:在采空區(qū)底部平面上,最大氧化升溫帶范圍為0~260m。結(jié)合S1223采空區(qū)外部漏風量為50nm3/min影響下的流場和氧氣濃度分布規(guī)律,分析檸條塔礦S1223采空區(qū)的遺煤自燃危險性,發(fā)現(xiàn)影響檸條塔礦遺煤自燃的主要影響因素為遺煤厚度。為了降低采空區(qū)內(nèi)遺煤自燃的可能性,通過計算,得到安全推進速度最少應(yīng)為7.2m/d,從而確保檸條塔礦S1223工作面的安全開采,對于檸條塔礦的安全開采具有重要意義。
【圖文】：

檸條塔礦S1226工作面采空區(qū)示意圖

檸條塔礦S1226工作面采空區(qū)模型網(wǎng)格劃分3.2.3冒落帶孔隙率分布求解的基本原理
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD82

【參考文獻】

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本文編號：2667667