胡家河矿高抽巷瓦斯抽采数值模拟研究
本文选题:胡家河矿 + 高抽巷 ; 参考:《西安科技大学》2015年硕士论文
【摘要】:瓦斯是煤矿生产过程中的主要危险源。随着采煤工作面生产能力的提高及工作面推进速度的加快,必然导致瓦斯涌出量增大。高抽巷抽采技术由于其抽采时间长,抽采率高,抽采系统简单,易于管理,已成为解决高瓦斯易自燃特厚煤层瓦斯超限问题的主要方法。因此,对高抽巷的配置参数进行科学研究及优化,是保证高抽巷安全、高效的有效途径。本文以胡家河矿为研究对象,在分析采场采动过程中上覆岩层离层裂隙和破断裂隙的形成过程、瓦斯在采动裂隙带内的运移聚集特征以及401102工作面通风和瓦斯抽采系统的基础上,通过经验公式界定了高抽巷层位布置的大致范围。针对采场流体流场与瓦斯浓度场的复杂性以及采场作业环境的复杂多变等特点,进行了一系列的简化处理。应用流体力学软件Fluent分别模拟研究了高抽巷在不同层位参数(垂距H和平距L)、抽采参数(进风巷道风速v和抽采比η)以及断面尺寸条件下的瓦斯浓度场分布,分析了对应的瓦斯抽采效果,并对其最佳参数值进行了评定。最后与现场实际情况进行了对比分析说明,提出了优化措施,能够有效地提高高抽巷的抽采效率,对采用高抽巷治理矿井瓦斯灾害具有一定的工程应用价值。
[Abstract]:Gas is the main dangerous source in the process of coal mine production. With the increase of the production capacity and the speed of working face advance, the gas emission will increase. Because of its long extraction time, high extraction rate, simple extraction system and easy management, the technology of high drainage roadway has become the main method to solve the problem of gas exceeding the limit of high gas spontaneous combustion and extra thick coal seam. Therefore, the scientific research and optimization of the configuration parameters of high pumping roadway is an effective way to ensure the safety and efficiency of high pumping roadway. Taking Hujiahe Mine as the research object, this paper analyzes the formation process of the fracture and fracture of the overlying strata in the mining process of the stope. On the basis of the migration and accumulation characteristics of gas in the mining fissure zone and the ventilation and gas drainage system of 401102 working face, the general range of the layout of the high drainage roadway is defined by empirical formula. In view of the complexity of fluid flow field and gas concentration field in stope and the complex and changeable working environment of stope, a series of simplified treatment are carried out. The distribution of gas concentration field of high drainage roadway under different parameters (vertical distance H and distance), extraction parameters (wind velocity v and extraction ratio 畏) and cross section size were studied by using fluid dynamics software Fluent, respectively, and the distribution of gas concentration field was studied under the conditions of different horizon parameters (vertical distance H and distance), extraction parameters (wind speed v and extraction ratio 畏) and section size. The effect of gas drainage is analyzed and the optimum parameter value is evaluated. Finally, it is compared with the actual situation on the spot, and the optimization measures are put forward, which can effectively improve the extraction efficiency of high drainage roadway, and have certain engineering application value for using high drainage roadway to control mine gas disaster.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TD712.6
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,本文编号:1780108
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