大采高高瓦斯工作面通风方式优化研究

发布时间：2017-07-06 16:10

  本文关键词：大采高高瓦斯工作面通风方式优化研究

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【摘要】：本论文是在分析了大采高高瓦斯工作面的瓦斯涌出规律基础上,对类似工作面合理的通风方式进行研究,这能有效的解决高瓦斯工作面安全生产的技术难题,为高瓦斯工作面实现高产高效提供技术保障。首先,进行许多实地考察,总结出直接影响工作面通风效果的7个指标,建立起矿井高瓦斯工作面通风效果评价指标体系模型,并构建其的属函数。把指标量化,为进一步工作面通风效果评价提供数值依据。然后,针对工作面提出几种合理的通风方式,利用数值模拟软件fluent相应的进行数值模拟,得出7项指标各自相应的隶属度,再结合评价体系进行评价,相互比较得到最优通风方式。最后,对最优通风方式进行工业性实验,利用评价体系验验其合理性。该课题所做的研究,一方面对矿井通风关于瓦斯治理的理论进行了丰富,另一方面对提高高瓦斯工作面的安全高效有很重要的实际意义。
【关键词】：大采高 通风方式 通风效果 评价指标 数值模拟
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD724
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 国内外研究现状12-18
• 1.1.1 大采高技术研究现状12-13
• 1.1.2 工作面通风方式研究现状13
• 1.1.3 矿井通风方式评价研究现状13-16
• 1.1.4 fluent仿真模拟研究现状16-17
• 1.1.5 存在问题17-18
• 1.2 研究内容及路线18-21
• 1.2.1 研究内容18-19
• 1.2.2 技术路线19-21
• 2 晋城寺河煤矿矿井概况21-25
• 2.1 矿井瓦斯赋存、瓦斯鉴定及通风情况21-22
• 2.1.1 矿井瓦斯赋存情况21
• 2.1.2 瓦斯鉴定情况21-22
• 2.1.3 矿井通风情况22
• 2.1.4 采掘工作面通风方式22
• 2.2 矿井瓦斯抽采情况22-23
• 2.3 矿井防治煤与瓦斯突出方面23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 工作面通风效果评价25-41
• 3.1 指标确立的依据及选定25-27
• 3.2 确定评价指标的隶属函数27-31
• 3.2.1 确定工作面风速指标隶属函数28-29
• 3.2.2 确定工作面温度指标隶属函数29
• 3.2.3 确定工作面瓦斯浓度指标隶属函数29
• 3.2.4 确定工作面回风巷瓦斯浓度指标隶属函数29-30
• 3.2.5 确定采掘工作面上隅角瓦斯浓度指标隶属函数30
• 3.2.6 确定工作面粉尘（如二氧化硅）浓度指标隶属函数30-31
• 3.2.7 确定工作面风量供需比指标隶属函数31
• 3.3 构建因素集、评语集31-32
• 3.4 设置各评价指标的权重32-38
• 3.4.1 基本原理32
• 3.4.2 建立层次结构模型32-33
• 3.4.3 构造判断矩阵33-34
• 3.4.4 计算判断矩阵的最大特征根和特征向量34-35
• 3.4.5 计算判断矩阵的最大特征根35-36
• 3.4.6 权值的合理性检验36-37
• 3.4.7 层次总排序及一致性检验37-38
• 3.5 运用模糊综合评价法构建综采工作面通风效果评价方法38-39
• 3.5.1 建立评判矩阵38
• 3.5.2 模糊综合决策38-39
• 3.6 本章小结39-41
• 4 fluent数值模拟初始参数41-55
• 4.1 回采工作面瓦斯涌出分析及计算41-45
• 4.1.1 采区内运输及回风巷道煤壁瓦斯涌出41
• 4.1.2 采空区瓦斯涌出量41-44
• 4.1.3 回采工作面煤壁瓦斯涌出量及工作面采落煤块的瓦斯涌出量44-45
• 4.2 采空区模拟相关概念及参数45-53
• 4.2.1 多空介质的概念及特性45-47
• 4.2.2 横三带和竖三带的划分47-53
• 4.3 本章小结53-55
• 5 工作面通风方式优化及模拟评价55-93
• 5.1 现有通风方式评级及分析55-59
• 5.1.1W1301工作面简要概况55
• 5.1.2 工作面通风系统及巷道布置55-56
• 5.1.3 工作面风量的计算56-57
• 5.1.4 利用模糊综合评价法对W1301工作面现行通风方式进行评价57-59
• 5.2 改进方案一“双U+L”型三进两回59-66
• 5.2.1“双U+L”型三进两回工作面通风布置方式59-60
• 5.2.2 工作面风量设计60
• 5.2.3Fluent模型建立及模拟60-61
• 5.2.4 模拟结果评价及分析61-66
• 5.3 改进方案二“偏Y”型三进两回66-72
• 5.3.1“偏Y”型三进两回工作面通风布置方式66
• 5.3.2 工作面风量设计66-67
• 5.3.3 Fluent模型建立及模拟67-68
• 5.3.4 模拟结果评价及分析68-72
• 5.4 改进方案三“两进两回”72-78
• 5.4.1“两进两回”工作面通风布置方式72
• 5.4.2 工作面风量设计72-73
• 5.4.3Fluent模型建立及模拟73-74
• 5.4.4 模拟结果评价及分析74-78
• 5.5 改进方案四一侧三进型“三进一回”78-85
• 5.5.1 一侧三进型“三进一回”工作面通风布置方式78
• 5.5.2 工作面风量设计78-79
• 5.5.3Fluent模型建立及模拟79-80
• 5.5.4 模拟结果评价及分析80-85
• 5.6 改进方案五偏Y型“三进一回”85-91
• 5.6.1 偏Y型“三进一回”工作面通风布置方式85
• 5.6.2 工作面风量设计85-86
• 5.6.3Fluent模型建立及模拟86-87
• 5.6.4 模拟结果评价及分析87-91
• 5.7 六种不同通风方式结果分析及对比91-93
• 6 工业性试验93-99
• 6.1 工作面4303基本概况93-94
• 6.2 工作面4303模糊综合评价及分析94-97
• 6.3 结论及分析97-99
• 7 结论及展望99-101
• 参考文献101-105
• 作者简历105-106
• 学位论文数据集106

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