本文關鍵詞：采空區(qū)自然發(fā)火相似模擬實驗平臺相關參數(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著礦井開采深度增加，礦井采空區(qū)自然發(fā)火問題越來越突出，嚴重地影響了煤礦的安全生產(chǎn)。由于采空區(qū)范圍較大，探測采空區(qū)高溫區(qū)域位置需要對采空區(qū)內(nèi)部松散煤體熱量傳遞規(guī)律進行深入研究，而目前現(xiàn)場檢測方法還存在測量精度偏低等許多不足。研制相似模擬實驗平臺是研究采空區(qū)內(nèi)部浮煤熱量傳遞規(guī)律方法之一。通過計算相似比例，，結合王家?guī)X20103工作面的現(xiàn)場參數(shù)，分析設計了實驗平臺的采空區(qū)冒落帶高度、高溫熱源的選取及工作面通風方式，最后對實驗平臺系統(tǒng)實施進行了闡述。 首先闡述了采空區(qū)煤自燃的相關理論，對連續(xù)型方程、動量方程和能量方程進行推導，得到包含采空區(qū)和工作面整個區(qū)域內(nèi)的統(tǒng)一流場和溫度場數(shù)學模型。并基于此數(shù)學模型，采用相似變換，推導出原型與實驗模型之間的相似關系式，分別確定了模型的幾何相似比，實驗材料的粒度、孔隙率、內(nèi)熱源等參數(shù)的相似比例。 其次對工作面下列相關參數(shù)進行了理論分析：（1）為了設計模擬實驗臺高度，闡述了采空區(qū)冒落帶形成特征，對水平和近水平冒落帶高度的測定方法和計算模型進行了分析，結合實際工作面的條件，得到一般冒落帶高度與采高之間的關系。（2）分析了采空區(qū)高溫熱源的形成及熱源向周圍煤巖傳遞熱量的基本方式；設計了模型實驗臺采空區(qū)高溫熱源采用單一熱源和多個熱源兩種布置方式，并采用功率可調(diào)節(jié)的熱源模擬采空區(qū)高溫熱源。（3）分析了目前礦井常用工作面通風方式及不同通風方式對采空區(qū)煤自燃的影響，選擇模型實驗臺的通風方式為U型和U+L型兩種，并依據(jù)實際工作面的風量設計模型實驗臺的三個風量值0.2m3/min，0.3m3/min，0.5m3/min。 最后闡述了在實際研制實驗平臺過程中的實驗箱體、溫度控制系統(tǒng)、通風控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)4個組成部分結構和功能。
【關鍵詞】：采空區(qū) 相似模擬 高溫熱源 通風方式
【學位授予單位】：華北科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD752.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 圖清單12-13
• 表清單13-14
• 1 緒論14-20
• 1.1 研究背景及意義14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 主要研究內(nèi)容17-18
• 1.4 研究方法及技術路線18-20
• 2 采空區(qū)煤自然發(fā)火相似模擬理論20-38
• 2.1 采空區(qū)煤自燃相關理論20-22
• 2.2 相似理論22-25
• 2.3 相似定理25-26
• 2.4 綜放工作面相似準則26-28
• 2.5 采空區(qū)自然發(fā)火模型相似參數(shù)確定28-36
• 2.6 本章小結36-38
• 3 綜放工作面概況及相似參數(shù)確定38-42
• 3.1 20103 綜放工作面概況38-40
• 3.2 相似參數(shù)設計40-42
• 4 工作面相關參數(shù)的理論分析42-54
• 4.1 采空區(qū)冒落帶形成及計算42-47
• 4.2 采空區(qū)高溫熱源47-50
• 4.3 綜放工作面通風系統(tǒng)50-52
• 4.4 本章小結52-54
• 5 相似模擬實驗平臺的研制54-62
• 5.1 實驗平臺功能54-55
• 5.2 實驗箱體設計55-56
• 5.3 溫度控制系統(tǒng)56-57
• 5.4 通風控制系統(tǒng)57-58
• 5.5 數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)58-60
• 5.6 本章小結60-62
• 6 全文總結62-64
• 6.1 主要結論62
• 6.2 研究展望62-64
• 參考文獻64-70
• 作者簡歷70-74
• 學位論文數(shù)據(jù)集74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 文虎,徐精彩;煤自燃過程的動態(tài)數(shù)學模型及數(shù)值分析[J];北京科技大學學報;2003年05期

2 蘭澤全;張國樞;馬漢鵬;;多漏風采空區(qū)“三帶”分布模擬研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2008年04期

3 李宗翔,許端平,劉立群;采空區(qū)自然發(fā)火“三帶”劃分的數(shù)值模擬[J];遼寧工程技術大學學報;2002年05期

4 康雪;陳長華;李春財;;不規(guī)則介質(zhì)采場滲流理論及防止采空區(qū)自然發(fā)火[J];遼寧工程技術大學學報(自然科學版);2010年S1期

5 徐精彩,文虎,鄧軍,張辛亥;煤自燃極限參數(shù)研究[J];火災科學;2000年02期

6 張建全,閆保金,廖國華;采動覆巖移動規(guī)律的相似模擬實驗研究[J];金屬礦山;2002年08期

7 李樹剛,錢鳴高;綜放采空區(qū)冒落特征及瓦斯流態(tài)[J];礦山壓力與頂板管理;1997年Z1期

8 陳長華;趙聰;楊羽;;高瓦斯綜采工作面上隅角瓦斯抽放與采空區(qū)自然發(fā)火位置的關系分析[J];煤礦安全;2010年05期

9 李宗翔,秦書玉,呂大英;綜放工作面采空區(qū)自然發(fā)火的數(shù)值模擬研究[J];煤炭學報;1999年05期

10 徐精彩,文虎,葛嶺梅,張辛亥,鄧軍;松散煤體低溫氧化放熱強度的測定和計算[J];煤炭學報;2000年04期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 車強;采空區(qū)氣體三維多場耦合規(guī)律研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2010年

  本文關鍵詞：采空區(qū)自然發(fā)火相似模擬實驗平臺相關參數(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：284635