大黄山矿采空区自燃三带数值模拟及注氮防治研究

《大黄山矿采空区自燃三带数值模拟及注氮防治研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：w、娘。占关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；⑧学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换

2、学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：日期：加’(P、。b导师签名：以兰雄i[三日期：山·If，。(万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文大黄山矿采空区自燃“三带"数值模拟及注氮防治研究摘要长久以来，矿井火灾都是煤矿安全生产工作中所面临的重要问题，尤其是在厚煤层的开采过程中显得极为重要。厚煤层开采过程的主要采煤工艺是综采加放顶煤，相对于其它采煤工艺，这种采煤工艺的特点是工作面产量大，采空区的遗煤和残煤比较多，堆积较厚。这就为采空区煤体的蓄热提供了良好的物质条件，再加上采空区漏风等因素的影响，采空区煤层发生自然发火的可能

3、性就大大增加。所以，对采空区自燃“三带”的研究对矿井火灾的防治具有非常重要的意义。本文以新疆豫新煤业大黄山矿+735工作面的实际条件为基础，对+735工作面采空区的自燃“三带”范围和注氮防火技术进行了研究，本文研究的主要内容如下：首先，本文介绍了工作面采空区的环境特点，研究了采空区的上覆顶板特性和采空区煤岩的碎胀性和渗透性等特点，并对采空区煤炭自燃理论和采空区自燃“三带”的划分条件进行了介绍。其次，根据非均质渗流连续性方程、多组分气体混溶扩散方程和多孔介质的理论，结合+735工作面的实际条件，建立采空区的物理和数学模型。．然后，根据采空区内的氧气浓度指标和漏风风速指标，

4、利用FLUENT数值模拟软件对+735工作面采空区自燃“三带”的范围进行了划分，并对采空区的自燃“三带”特点进行了研究和分析。为了验证数值模拟的效果，万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文将工作面现场束管监测系统采集得到的数据与数值模拟的结果做了对比分析，得出数值模拟结果和实测结果是一致的。最后，对+735工作面的注氮工艺进行了设计，分析了注氮后采空区内气体浓度的变化规律，利用FLUENT软件对注氮后采空区自燃“三带”的范围进行了模拟。通过对注氮前后采空区自燃“三带”的变化规律进行对比分析，证明该工作面采用注氮法能够降低采空区氧气的浓度，减少氧化升温带的宽度，从而有效的

5、防止采空区煤炭自燃。通过对大黄山煤矿+735工作面采空区自燃“三带”变化规律的研究，能够为+735工作面采空区火灾的预防提供一定的理论支持，从而保证该矿采煤工作安全高效的进行。关键词：采空区，自燃“三带”，数值模拟，注氮万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文STUDYONNUMERICALSIⅣfLJLATIONOFGOAFSPONTANEOUSCOMBUSTION“THREEZ(扑J_ES”ANDNITROGENINJECTIONPREVENTIONOFDAHUANGSHANMINEABSTRACTMinefirehasbeenanimportantproblemin

6、coalmineproductionsafetyworkforalongtime，especiallyintheprocessofminingthickcoalseanq，minefireisextremelyimportant．Themainminingprocessofthickcoalseamismechanizedminingandtopcoalcaving，comparedwithothercoalminingtechnology,thisprocessischaracterizedbyalargequantityofworkingfaceandalargep

7、iledhighleftcoalandfloatcoalofgoaf．Thisprovidesagoodmaterialconditionforthethermalstorageofgoafcoal，coupledwiththeimpactoffactorssuchasgoafakleakage，tendencyofoxidationandspontaneouscombustionofgoalcoalisgreatlyincreased．So，theresearchofgoafspontaneouscombustion‘'three—zo