本文關(guān)鍵詞：淺埋藏近距離煤層群開采上覆采空區(qū)煤自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定

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【摘要】：以神東礦區(qū)為代表的我國(guó)西部礦區(qū)煤層具有埋藏淺、間距小、易自燃等特點(diǎn),受下煤層二次采動(dòng)影響,上覆采空區(qū)原本已經(jīng)壓實(shí)閉合的裂隙活化并二次發(fā)育,使采空區(qū)內(nèi)漏風(fēng)通道更加復(fù)雜;同時(shí),下煤層開采時(shí)上、下采空區(qū)采動(dòng)裂隙貫通,甚至與地表裂隙溝通,加劇了上覆采空區(qū)的漏風(fēng),使得煤自然發(fā)火十分頻繁。為有效防治上覆采空區(qū)的煤自燃,需對(duì)淺埋藏近距離煤層群二次開采條件下的覆巖裂隙發(fā)育特征及漏風(fēng)規(guī)律進(jìn)行研究,并對(duì)上覆采空區(qū)煤自燃危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行判定。本文以神東礦區(qū)淺埋藏近距離煤層群為模型,利用相似模擬實(shí)驗(yàn),研究了下煤層開采時(shí)上覆巖層裂隙發(fā)育規(guī)律,提出了二次擾動(dòng)開采對(duì)上覆巖層裂隙發(fā)育的作用機(jī)制,掌握了淺埋藏近距離煤層群開采時(shí)下煤層通向上覆采空區(qū)裂隙漏風(fēng)通道的分布特征;并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定將地表貫通上覆采空區(qū)的裂隙進(jìn)行分類,揭示了地表裂隙在一定范圍內(nèi)服從正態(tài)分布。本文分析了淺埋藏近距離煤層群開采上覆采空區(qū)煤自燃的原因、特點(diǎn)和規(guī)律。以神東補(bǔ)連塔礦22305工作面及上覆12306采空區(qū)為原型,利用UDEC數(shù)值模擬軟件模擬分析了淺埋藏近距離煤層群開采上覆采空區(qū)的應(yīng)力分布特征,計(jì)算出了淺埋藏近距離煤層開采時(shí)上覆巖層冒落帶與裂隙帶的高度,得到了上覆采空區(qū)的孔隙率與滲透率分布規(guī)律,建立了上覆采空區(qū)煤自燃的數(shù)學(xué)模型。結(jié)合神東補(bǔ)連塔礦2012年6月在22305工作面上覆采空區(qū)發(fā)生的煤自燃案例,利用上述建立的煤自燃數(shù)學(xué)模型,數(shù)值模擬了該礦22305工作面開采后其上覆采空區(qū)風(fēng)流場(chǎng)、氧濃度場(chǎng)及溫度場(chǎng)分布特征,初步圈定了上覆采空區(qū)煤自燃危險(xiǎn)區(qū)域,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)打鉆實(shí)測(cè)的方法驗(yàn)證了模擬結(jié)果的可靠性與正確性。
【關(guān)鍵詞】：淺埋藏煤層 近距離煤層群 上覆采空區(qū) 漏風(fēng)通道 煤自燃危險(xiǎn)區(qū)域
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD752.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 變量注釋表17-19
• 1 緒論19-30
• 1.1 選題背景及研究意義19-20
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-28
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線28-30
• 2 淺埋藏近距離煤層群開采漏風(fēng)裂隙演化相似實(shí)驗(yàn)30-48
• 2.1 工作面地質(zhì)特征30
• 2.2 漏風(fēng)裂隙演化特征相似模擬實(shí)驗(yàn)研究30-45
• 2.3 地表漏風(fēng)裂隙分析45-47
• 2.4 本章小結(jié)47-48
• 3 淺埋藏近距離煤層群上覆采空區(qū)煤自燃模型的研究48-67
• 3.1 淺埋藏近距離煤層群上覆采空區(qū)煤自然發(fā)火分析48-49
• 3.2 上覆采空區(qū)的應(yīng)力分布特征49-53
• 3.3 上覆采空區(qū)多孔介質(zhì)的三維滲透性研究53-60
• 3.4 上覆采空區(qū)煤自燃數(shù)學(xué)模型60-65
• 3.5 本章小結(jié)65-67
• 4 補(bǔ)連塔上覆采空區(qū)煤自燃危險(xiǎn)區(qū)域數(shù)值模擬67-76
• 4.1 補(bǔ)連塔上覆采空區(qū)煤自燃情況概述67
• 4.2 數(shù)值模擬軟件FLUENT簡(jiǎn)介67-68
• 4.3 模型建立及參數(shù)設(shè)置68-70
• 4.4 數(shù)值模擬結(jié)果與分析70-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 5 上覆采空區(qū)煤自然發(fā)火數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用研究76-85
• 5.1 鉆孔施工方式76
• 5.2 氧氣濃度場(chǎng)的驗(yàn)證76-81
• 5.3 溫度場(chǎng)的驗(yàn)證81-84
• 5.4 本章小結(jié)84-85
• 6 結(jié)論與展望85-87
• 6.1 全文總結(jié)85-86
• 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)86
• 6.3 研究展望86-87
• 參考文獻(xiàn)87-94
• 作者簡(jiǎn)歷94-96
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集96

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

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2 宋澤陽(yáng);朱紅青;徐紀(jì)元;秦曉峰;張振;;地下煤火高溫階段貧氧不完全燃燒耗氧速率的計(jì)算[J];煤炭學(xué)報(bào);2014年12期

3 李樹剛;綜放面采空區(qū)巖體碎脹特性分析[J];陜西煤炭技術(shù);1996年04期

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6 程久龍,胡克峰,王玉和,曹吉?jiǎng)?探地雷達(dá)探測(cè)地下采空區(qū)的研究[J];巖土力學(xué);2004年S1期

7 宋顏金;程國(guó)強(qiáng);郭惟嘉;;采動(dòng)覆巖裂隙分布及其空隙率特征[J];巖土力學(xué);2011年02期

8 許家林,錢鳴高;巖層采動(dòng)裂隙分布在綠色開采中的應(yīng)用[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

9 譚波;牛會(huì)永;和超楠;馮世梁;;回采情況下采空區(qū)煤自燃溫度場(chǎng)理論與數(shù)值分析[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 周西華;雙高礦井采場(chǎng)自燃與爆炸特性及防治技術(shù)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：716766