本文關(guān)鍵詞：大黃山礦綜放工作面風排瓦斯技術(shù)研究

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【摘要】：近年來,隨著煤炭行業(yè)加快改革、拓展用途,煤炭資源越來越成為人類生活中必不可少的能源,國家對煤炭行業(yè)的發(fā)展也越來越重視,并頒布了一系列的法律、法規(guī)來規(guī)范煤炭生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),提高煤炭行業(yè)的安全性,使得全國煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn)形勢保持了持續(xù)好轉(zhuǎn)。但統(tǒng)計近些年來的煤礦事故可以發(fā)現(xiàn),瓦斯事故所占的比率一直居高不下,成為阻礙礦井安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。瓦斯事故不僅會造成人員傷亡、財產(chǎn)損失,還會對環(huán)境造成污染,隨著礦井采深的加大,瓦斯涌出量也隨之加大,礦井瓦斯的防治勢在必行。 本文以新疆豫新煤業(yè)大黃山礦+735工作面的實際生產(chǎn)條件為背景,鑒于該工作面在現(xiàn)有的通風系統(tǒng)下有時會出現(xiàn)工作面上隅角瓦斯超限的問題,通過一系列的研究分析,提出了+735工作面通風系統(tǒng)的改進方向,以解決工作面的瓦斯超限問題,并進一步提高該工作面通風系統(tǒng)的風排瓦斯能力。本文研究的主要內(nèi)容如下： 一、本文在介紹了多孔介質(zhì)中流體流動規(guī)律及瓦斯在煤體中的流動規(guī)律的基礎(chǔ)上,對綜放工作面采空區(qū)的瓦斯涌出源及瓦斯涌出特點進行分析,并提出了影響采空區(qū)瓦斯涌出量的主要因素。 二、對現(xiàn)有的礦井瓦斯治理的方法進行了介紹,并將重點放在利用通風系統(tǒng)風排瓦斯來治理瓦斯的研究上,根據(jù)以往資料對工作面各種通風系統(tǒng)的優(yōu)缺點及風排瓦斯能力進行了理論分析。 三、介紹了大黃山礦的礦井概況及+735工作面的基本情況,研究了+735工作面瓦斯的主要來源,并對煤壁和采空區(qū)的瓦斯涌出量進行分析測定,為工作面通風系統(tǒng)的改進提供依據(jù)。 四、為了對工作面不同通風系統(tǒng)下采空區(qū)瓦斯的運移規(guī)律進行進一步研究,建立相似模擬試驗?zāi)Ｐ?通過對示蹤氣體移動規(guī)律的觀測研究,提出了各通風系統(tǒng)下采空區(qū)瓦斯的流動路線,并直觀分析了各通風系統(tǒng)治理上隅角瓦斯超限的效果及優(yōu)缺點。結(jié)合+735工作面的實際情況,選擇U+I型通風系統(tǒng)作為其日后通風系統(tǒng)的改進方向。 五、通過對U+I型通風系統(tǒng)內(nèi)錯尾巷布置在不同高度時,尾巷及回風巷的瓦斯?jié)舛确植家?guī)律進行FLUENT數(shù)值模擬,確定了+735工作面內(nèi)錯尾巷的最佳布置高度,以使工作面通風系統(tǒng)能夠達到最好的風排瓦斯效果。 通過對大黃山煤礦+735工作面通風系統(tǒng)的改進方向進行研究分析,為該工作面上隅角瓦斯超限問題提供了解決思路,并提高了礦井工作面通風系統(tǒng)的風排瓦斯能力,保證了該礦采煤工作安全高效的進行。
【關(guān)鍵詞】：采空區(qū) 瓦斯運移 工作面通風系統(tǒng) 相似模擬 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.6
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 選題背景和研究意義11-13
• 1.1.1 選題背景11-12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 工作面通風系統(tǒng)治理瓦斯研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 相似模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 FLUENT數(shù)值模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文研究內(nèi)容及研究方法16-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容16
• 1.3.2 研究方法16-19
• 第二章 綜放面采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律19-33
• 2.1 瓦斯在煤層中的流動特征19-26
• 2.1.1 多孔介質(zhì)的概念19-22
• 2.1.2 瓦斯流動場22-24
• 2.1.3 瓦斯在煤層中的流動24-26
• 2.2 瓦斯涌出分析26-30
• 2.2.1 綜放工作面采空區(qū)瓦斯來源26-27
• 2.2.2 綜放工作面瓦斯涌出特點27-28
• 2.2.3 采空區(qū)瓦斯涌出量的計算28-30
• 2.3 影響采空區(qū)瓦斯涌出量的主要因素30-33
• 第三章 風排瓦斯技術(shù)研究33-45
• 3.1 瓦斯災(zāi)害治理的方法33-34
• 3.2 風排瓦斯34-45
• 3.2.1 U型通風系統(tǒng)35-37
• 3.2.2 U+L型通風系統(tǒng)37-38
• 3.2.3 Y型通風系統(tǒng)38-40
• 3.2.4 U+I型通風系統(tǒng)40-41
• 3.2.5 J型通風系統(tǒng)41-42
• 3.2.6 雙U型通風系統(tǒng)42-45
• 第四章 礦井概況45-53
• 4.1 礦井概況45-47
• 4.1.1 大黃山礦概況45
• 4.1.2 井田煤層地質(zhì)概況45-47
• 4.2 +735工作面概況47-53
• 4.2.1 工作面基本情況47
• 4.2.2 采煤方法及通風方式47-48
• 4.2.3 +735綜放面瓦斯來源分析48-49
• 4.2.4 煤壁和采空區(qū)瓦斯涌出量測定49-53
• 第五章 綜放面瓦斯運移規(guī)律相似模擬實驗研究53-71
• 5.1 模型設(shè)計的理論依據(jù)53-60
• 5.1.1 相似理論基礎(chǔ)53-57
• 5.1.2 相似理論在模型設(shè)計中的應(yīng)用57-60
• 5.2 實驗?zāi)Ｐ图皩嶒灧椒?/span>60-63
• 5.3 實驗結(jié)果分析63-67
• 5.4 大黃山礦通風系統(tǒng)的選擇67-71
• 5.4.1 通風方式對比分析67-68
• 5.4.2 +735綜放面通風系統(tǒng)的選擇68-71
• 第六章 U+I型通風系統(tǒng)數(shù)值模擬71-81
• 6.1 FLUENT軟件簡介71-73
• 6.1.1 FLUENT軟件介紹71-72
• 6.1.2 FLUENT的功能模塊和使用流程72-73
• 6.2 U+I型通風系統(tǒng)數(shù)值模擬73-81
• 6.2.1 U+I型通風系統(tǒng)內(nèi)錯尾巷的作用原理73-74
• 6.2.2 模型的建立74
• 6.2.3 模型結(jié)果分析74-81
• 第七章 結(jié)論與展望81-83
• 7.1 主要結(jié)論81-82
• 7.2 不足與展望82-83
• 參考文獻83-87
• 致謝87-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況89

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