采空区漏风对煤自燃特性的影响研究

发布时间：2023-05-19 23:45

　　采空区遗煤自燃是煤矿井下最为常见的灾害之一。近年来,越来越多的矿井出现了煤自燃灾害,给矿井安全生产和人员健康带来了严重的威胁。其中,很多矿井发生煤自燃灾害都跟采空区漏风有着直接关系,而采空区漏风又跟矿井通风息息相关。因此十分有必要对采空区漏风等矿井通风因素和采空区煤自燃灾害进行研究分析。通过对课题进行理论分析,得到采空区漏风原因、气体渗流理论及煤自燃发生的原因和影响因素,从理论上分析了采空区漏风对采空区遗煤自燃的影响。为了研究工作面不同通风系统采空区漏风规律及对煤自燃的影响规律,本文利用某矿的现场实测和数值模拟结果数据,对比分析了 U型和U+L型通风系统,在相同条件下,U型通风系统更有利于采空区煤自燃的防治。用Fluent模拟软件以宝积山煤矿702工作面实际情况建立几何模型,数值模拟了采空区漏风流场和氧浓度场的分布情况,根据氧浓度指标划分了采空区煤自燃“三带”,采空区在进风侧一端氧化带宽度范围大约为68～110m,回风侧一端氧化带宽度范围大约为10～35m。又根据702工作面风量的分布范围,模拟了不同风量下的采空区氧浓度分布情况,进而得到不同通风量即漏风量不同对采空区遗煤自燃灾害危险区...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 本课题国内外研究现状
        1.2.1 采空区漏风现象的研究现状
        1.2.2 采空区煤自燃的研究现状
    1.3 课题的研究内容、研究方案和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方案
        1.3.3 技术路线
2 采空区漏风及煤自燃理论分析
    2.1 矿井采空区漏风原因分析
    2.2 采空区气体渗流理论分析
        2.2.1 采空区多孔介质分析
        2.2.2 采空区气体渗流理论
        2.2.3 采空区气体渗流模型
    2.3 采空区煤自燃原因及影响因素分析
        2.3.1 采空区煤自燃原因分析
        2.3.2 采空区遗煤自燃影响因素分析
    2.4 采空区自燃“三带”理论分析
    2.5 本章小结
3 不同通风系统采空区漏风及对煤自燃影响规律研究
    3.1 工作面不同通风系统的比较分析
    3.2 U型通风系统采空区漏风规律及对煤自燃影响研究
    3.3 U+L型通风系统采空区漏风规律及对煤自燃影响研究
    3.4 本章小结
4 采空区漏风及煤自燃危险区域的数值模拟研究
    4.1 模拟软件介绍
    4.2 采空区模型的建立
        4.2.1 采空区几何模型及网格划分
        4.2.2 模拟参数和边界条件的设定
    4.3 数值模拟的结果及分析
        4.3.1 采空区漏风流场及氧浓度场分布规律
        4.3.2 不同通风量对采空区煤自燃危险区域的影响分析
    4.4 本章小结
5 宝积山煤矿702工作面采空区现场实测分析
    5.1 矿井工作面概况
        5.1.1 工作面基本概况
        5.1.2 工作面矿井通风概况
    5.2 702工作面采空区现场实测分析
        5.2.1 采空区遗煤厚度的分布情况
        5.2.2 采空区氧浓度实测分析
        5.2.3 采空区漏风强度分析
        5.2.4 采空区CO浓度分布分析
        5.2.5 采空区漏风量与CO浓度关系分析
    5.3 防治采空区漏风及煤自燃的措施方案
        5.3.1 矿井通风方面的措施
        5.3.2 防灭火方面的措施
    5.4 本章小结
6 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
    攻读硕士期间参与获得的专利
    攻读硕士期间参与的科研项目



本文编号：3820122