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《西安科技大学》 2016年
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杨村矿综放面间歇式开采自燃危险区域判定及注氮模拟研究

艾绍武  
【摘要】:采空区遗煤自燃严重影响着矿井安全作业,可能引发煤尘、瓦斯爆炸造成的重大人员伤亡事故。杨村矿316综放工作面位于泗河东堤下方,为防止对含水层的破坏,在每年汛期需要停采,属于间歇式开采。日平均推进速度相对较慢,同时316综放工作面属于间歇式开采,停采时间较长,遗煤暴露在氧化升温时间过长,增加了采空区遗煤自燃的危险性,需要在开采期间、停采期间加强对采空区的监测及预防。本文从杨村矿316综放工作面间歇式开采特点出发,采用自然发火实验研究、现场观测、数值模拟相结合对“三带”划分,自燃危险区域判定、注氮对氧浓度场分布影响进行数值模拟研究。首先,通过自然发火实验测定煤样的耗氧速率、放热强度、CO产生率以及自燃极限参数。其次,通过现场监测数据工作面推进速率、进回风两侧氧浓度等参数,对杨村矿316综放工作面间进行“三带”划分及自燃危险区域判定。最后,根据现场实际条件建立几何模型;依据多孔性介质理论建立能量守恒方程、组分传输控制方程、湍流模型等数学模型。应用Fluent流体力学计算软件模拟采空区氧浓度场,与实测结果对比,验证模型的可靠性。在正产生产期间,在不同位置注氮及注氮量对氧浓度分布模拟,结果表明合理注氮位置在进风侧40m处,即散热带与氧化升温带的交界处;合理注氮量为400m3/h。在停采期间,要求尽量缩短氧化升温带宽度,在30m处连续注入400m3/h氮气较为合理。研究结果能够为间歇式开采的杨村矿316工作面的防灭火提供一定理论依据,进行有效的预防采空区遗煤自燃。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TD752.2

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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