抽采条件下采空区自燃特性数值模拟研究

发布时间：2020-11-12 19:27

　　 采空区瓦斯抽采技术是治理矿井瓦斯的技术手段之一,但在抽采过程中由于抽采负压的存在会增大采空区内漏风量从而增大采空区内遗煤自燃的危险性,直接影响采空区内煤自燃的规律,因此研究不同抽采条件下采空区煤自燃的特性具有重要的意义。在对煤炭机理、瓦斯抽采技术以及采空区自燃“三带”划分的理论研究基础之上,利用实验室实验获得模拟的相关参数。然后建立了采空区流场、温度场和氧浓度场的数学模型,并通过COMSOL模拟软件确定了瓦斯抽采工艺参数。在保证其他参数不变的前提下,模拟不同抽采负压条件对采空区自燃的规律影响。最终,提出采空区的安全技术措施。结论表明最佳的瓦斯抽采工艺参数为,埋管长度为30m,埋管口半径为120mm。随着抽采负压的增大,采空区进风巷部自燃带宽度逐渐变宽,且负压值越大变化越明显,而回风巷部自燃带宽度呈先增大后减小的趋势;高温区域随着负压的增大逐渐增大,并且高温区域不断向回风巷一侧扩散,负压越大扩散速率越快;采空区内的漏风流速随着负压的增大而增大,且不断向埋管口一端汇集。对于优化抽采技术具有一定的理论意义。图30幅;表5个;参56篇。
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD752.2;TD712.6
【部分图文】：

图 2 煤炭自燃过程Fig.2 The process of coal spontaneous combustion构疏松，存在较多空隙，氧气吸附能力强，直接暴露在氧

图 3 采空区“三带”划分图.3 Sketch of spontaneous combustion “three zones” division in the 理论分析法

图 4 埋管瓦斯抽采方法Fig.4 Sketch of buried tube drainage gas目前，我国大多数煤矿的瓦斯抽采工作中依然存在很多问题，抽采量和瓦斯利用率等项目往往达不到理想的状态。与美国、俄罗斯等国家相比，我国煤矿资源蕴
【参考文献】

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本文编号：2881141