本文關(guān)鍵詞：采空區(qū)滲流綜合模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究

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【摘要】：采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)采空區(qū)進(jìn)行研究有一定的局限性,模型實(shí)驗(yàn)方法可進(jìn)行單因素因素分析,省時(shí)、省力、節(jié)省材料等優(yōu)勢(shì),并且可以彌補(bǔ)數(shù)學(xué)分析的不足。本文通過(guò)理論研究與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)合,致力于建立能夠真實(shí)反應(yīng)采空區(qū)滲流規(guī)律的采空區(qū)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文總結(jié)分析了前人采空區(qū)模擬實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)及不足,根據(jù)礦壓理論,論述了采空區(qū)煤巖結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),介紹了冒落帶的高度及碎脹特征。以多孔介質(zhì)流體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),闡述了采空區(qū)內(nèi)氣體滲流理論。以相似理論為指導(dǎo),給出了采空區(qū)模型實(shí)驗(yàn)應(yīng)該遵循的單值條件。使用方程分析法對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)建立應(yīng)遵循的相似準(zhǔn)則進(jìn)行了推導(dǎo)和分析,給出了各相似準(zhǔn)則的處理方法。在采空區(qū)空間滿足雷諾準(zhǔn)則的前提下推導(dǎo)出邊界條件參數(shù),確保實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)氣體流動(dòng)狀態(tài)與原型相符。設(shè)計(jì)制作了多孔介質(zhì)一維滲透特性測(cè)試裝置,通過(guò)該裝置能夠可測(cè)得不同介質(zhì)的滲流參數(shù),確定滲流運(yùn)動(dòng)方程。裝置作為綜合模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)的一部分,為定量控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)采空區(qū)介質(zhì)的滲透參數(shù)提供支持。綜合模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)以實(shí)際采空區(qū)為原型,相似比例為1：100,鋼制結(jié)構(gòu)�？蓪�(duì)多種幾何、物理參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,如采空區(qū)高度、傾角,工作面通風(fēng)方式,工作面風(fēng)阻、風(fēng)量、兩端壓力,介質(zhì)滲透率分布等。設(shè)置氣體釋放系統(tǒng),可模擬不同情況下的采空區(qū)漏風(fēng),瓦斯涌出及有毒有害氣體的生成。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能夠?qū)Σ煽諈^(qū)的壓力,氣體濃度,溫度參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化的采集和處理。
【關(guān)鍵詞】：采空區(qū) 相似模擬 滲流規(guī)律 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD712
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 采空區(qū)滲流理論研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 采空區(qū)相似模型研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線14-16
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.2 技術(shù)路線15-16
• 2 采空區(qū)基本特征16-28
• 2.1 采空區(qū)煤巖結(jié)構(gòu)16-20
• 2.1.1 采空區(qū)煤巖結(jié)構(gòu)分區(qū)16
• 2.1.2 “豎三帶”煤巖結(jié)構(gòu)及特征16-19
• 2.1.3 “橫三區(qū)”覆巖結(jié)構(gòu)及特征19-20
• 2.2 多孔介質(zhì)理論20-23
• 2.2.1 多孔介質(zhì)的定義20-21
• 2.2.2 孔隙率、表征體元及多孔介質(zhì)連續(xù)方法21-22
• 2.2.3 速度與比流量22-23
• 2.3 采空區(qū)滲流理論23-26
• 2.3.1 線性滲流理論23-25
• 2.3.2 非線性滲流理論25-26
• 2.3.3 采空區(qū)滲透率26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 3 相似理論與模型試驗(yàn)28-39
• 3.1 模型試驗(yàn)的意義及優(yōu)點(diǎn)28
• 3.2 相似理論28-29
• 3.3 相似準(zhǔn)則29-31
• 3.3.1 相似準(zhǔn)則概念29-30
• 3.3.2 流體力學(xué)常用相似準(zhǔn)則30-31
• 3.4 采空區(qū)綜合模擬試驗(yàn)臺(tái)相似分析31-38
• 3.4.1 單值條件相似32-33
• 3.4.2 采空區(qū)綜合模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)相似準(zhǔn)則分析33-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 多孔介質(zhì)一維滲透特性測(cè)試39-50
• 4.1 測(cè)試裝置目的39
• 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置39-43
• 4.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程43
• 4.4 線性滲流特性43-47
• 4.5 非線性滲流特性47-48
• 4.6 本章小結(jié)48-50
• 5 采空區(qū)綜合模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)技術(shù)方案50-62
• 5.1 采空區(qū)綜合模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)目的、要求50
• 5.2 采空區(qū)綜合模擬試驗(yàn)臺(tái)模塊劃分50-51
• 5.3 主體部分設(shè)計(jì)51-55
• 5.3.1 試驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)及尺寸51-52
• 5.3.2 采空區(qū)填充材料52-53
• 5.3.3 采空區(qū)支撐及移動(dòng)機(jī)構(gòu)53-55
• 5.4 通風(fēng)系統(tǒng)55-57
• 5.4.1 巷道設(shè)計(jì)55
• 5.4.2 調(diào)節(jié)裝置55-56
• 5.4.3 風(fēng)機(jī)選型56-57
• 5.5 數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)57-59
• 5.5.1 測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)57-59
• 5.5.2 流跡觀測(cè)59
• 5.5.3 壓力測(cè)試系統(tǒng)59
• 5.5.4 氣體采集、測(cè)試系統(tǒng)59
• 5.6 氣體釋放系統(tǒng)59-61
• 5.7 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 作者簡(jiǎn)歷66-68
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張春;題正義;李宗翔;;采空區(qū)孔隙率的空間立體分析研究[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2012年06期

2 李家卓;方慶河;譚文峰;劉坤;莊啟恒;;覆巖裂隙帶發(fā)育高度數(shù)值模擬與探測(cè)[J];金屬礦山;2011年06期

3 安明燕;杜澤生;張連軍;;2007-2010年我國(guó)煤礦瓦斯事故統(tǒng)計(jì)分析[J];煤礦安全;2011年05期

4 高建良;劉佳佳;張學(xué)博;;采空區(qū)滲透率對(duì)瓦斯運(yùn)移影響的模擬研究[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2010年09期

5 高建良;王海生;;采空區(qū)滲透率分布對(duì)流場(chǎng)的影響[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2010年03期

6 陳長(zhǎng)華;王真;;采空區(qū)自然發(fā)火位置相似模擬模型[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年S2期

7 魏引尚;鄧敢博;吳曉凡;曹建濤;;急傾斜工作面采空區(qū)瓦斯分布規(guī)律的相似模擬研究[J];湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年01期

8 李宗翔;王曉冬;王波;;采空區(qū)場(chǎng)流數(shù)值模擬程序(G3)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用[J];湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年04期

9 郭嗣琮;不規(guī)則介質(zhì)采場(chǎng)氣體滲流問(wèn)題的模糊數(shù)值解研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2004年02期

10 秦躍平,朱建芳,陳永權(quán),譚昆;綜放開采采空區(qū)瓦斯運(yùn)移規(guī)律的模擬試驗(yàn)研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2003年11期

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本文編號(hào)：889263