金佳矿复合采空区瓦斯抽采影响因素及安全效益最大化研究

发布时间：2017-04-03 10:16

  本文关键词：金佳矿复合采空区瓦斯抽采影响因素及安全效益最大化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近距离煤层群开采形成的复合采空区，其流场不同于单煤层开采所形成的采空区，研究其通风、瓦斯抽采对保障近距离煤层群安全开采具有重要意义。 论文根据矿压理论研究采空区孔隙率分布规律，推导了含控制参数的孔隙率连续型分布函数，根据Ergun方程得出了采空区渗透率以及惯性阻力系数关于孔隙率的连续型模型。以盘江煤电集团金佳矿111811工作面为物理原形，以实测的采场瓦斯浓度分布为参考标准，建立了表征反演优劣的目标函数模型，在利用CFD数值模拟软件FLUENT进行数值模拟的基础上，对连续模型的控制参数进行了反演研究，确定了采空区非线性渗流模型。 根据上述研究的结果，进一步对影响111811与11223复合采空区通风与瓦斯抽采因素进行了研究，确定了影响因素，设计了5因素5水平的正交试验方案，通过数值模拟对各方案进行模拟试验，根据模拟提供的数据采用模糊优选方法，对正交试验方案进行了多指标模糊优选评价，并以此结果数据作为优化指标代入正交试验结果分析表中，选出了该复合采空区最优通风、抽采参数组合。 为验证最优通风抽采参数优化效果，对优化前后的数值模拟流场数据进行对比分析，结果显示，优化后工作面上隅角与回风巷瓦斯浓度分别降低21.88%和20%，并且采空区留管瓦斯抽采浓度提高24.78%，，对保障工作面安全生产与提高瓦斯抽采经济效益起到良好作用。
【关键词】：复合采空区 数值模拟 瓦斯抽采 非线性渗流 模糊优选
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 论文审阅认定书3-4
• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 图清单11-13
• 表清单13-15
• 变量注释表15-17
• 1 绪论17-24
• 1.1 研究背景及意义17-18
• 1.2 国内外研究现状18-21
• 1.3 主要研究内容21-22
• 1.4 关键技术路线22-23
• 1.5 本章小结23-24
• 2 111811 采煤工作面及其采空区气体分布测定分析24-34
• 2.1 111811 采煤工作面概况24-25
• 2.2 111811 采煤工作面瓦斯涌出构成测定25-33
• 2.3 本章小结33-34
• 3 111811 采空区渗流连续分布模型研究34-45
• 3.1 综采工作面采空区孔隙率模型34-35
• 3.2 采空区多流态渗流的数学模型35-38
• 3.3 渗流模型参数确定38-43
• 3.4 本章小结43-45
• 4 复合采空区模型建立与数值模拟45-53
• 4.1 下保护层开采45-46
• 4.2 111811 与 11223 复合采空区模型46-47
• 4.3 复合采空区渗流模型设置47-50
• 4.4 复合采空区数值模拟结果50-52
• 4.5 本章小结52-53
• 5 复合采空区瓦斯抽采优化53-80
• 5.1 抽采影响因素以及规律研究53-61
• 5.2 复合采空区留管瓦斯抽采参数正交优化61-77
• 5.3 优化结果分析77-78
• 5.4 本章小结78-80
• 6 结论与展望80-82
• 6.1 结论80-81
• 6.2 本文创新之处81
• 6.3 展望81-82
• 参考文献82-87
• 附录87-94
• 作者简历94-96
• 学位论文数据集96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：284162