塔山煤矿综放面采空区自燃“三带”研究

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1、致谢本论文是在王继仁教授的悉心指导下完成的。从论文的选题、数值模拟到论文的写作等每个环节都得到了导师的指导和帮助。没有王继仁老师的指导、鼓励及资金上的大力支持，论文是不可能得以顺利完成的。师从数载，收获颇丰，感触亦深。王继仁老师优秀的做人品质，严谨的治学态度，开拓创新的精神，高屋建瓴把握全局的能力，忘我的工作精神给学生树立起潜移默化的典范作用，这也是导师传授给学生最宝贵的财富。在此，谨向我的导师致以深深的敬意。在论文选题及完成过程中，得到辽宁工程技术大学周西华教授、邓存宝教授的热心指导和帮助，在此一并表示深深的感谢。感谢研究生在读期间的各位任课老师。他们的悉心授课为本文的写作打下了坚实的基础。

2、同时，他们兢兢业业、严谨的工作态度和强烈的责任心都是我终身学习的榜样。感谢师兄如兄长般的关心和帮助我，本文的写作过程中也给我提出了诸多建议和意见。另外，还要向论文中引用到其学术论著或研究成果的学术前辈们表示深深感谢。最后，感谢在百忙中抽出时间评阅本论文的各位专家、教授。摘要本研究针对塔山煤矿8105综放面采空区实际情况，研究采空区自燃“三带”及其范围变化，为消除采空区火灾隐患提供依据。首先，在8105综放面采空区建立束管监测系统，分析采空区氧浓度场分布，并依据氧浓度指标划分采空区自燃“三带”；应用FLUENT流体计算软件，建立二维风速渗流模型，分析采空区风速流场，并依据风速指标划分采空区自燃“

3、三带”，与氧浓度场划分的采空区自燃“三带”对比，确保“三带”划分的准确性。然后，应用数值模拟方法，分别研究了调整供风量及在工作面上、下隅角建立密闭墙的情况下，采空区风速流场的变化，并分析了采空区自燃“三带”的范围变化。最后，应用束管实测方法，研究了在连续注氮条件下采空区自燃“三带”的变化，为注氮效果评价奠定了基础。采空区自燃“三带”的研究，能够为采空区最佳防灭火措施的制定提供指导，有效预防采空区煤炭自燃。关键词：采空区；氧浓度；风速；自燃“三带”；漏风；注氮-I-AbstractThisstudyisbasedongoafactualsituationof8105fullymechanized

4、top-coalcavingface,researchingonspontaneouscombustion"three-zone"ingoafanditsscopechange,toprovidethebasisforeliminatingfirehazardingoaf.First,establishingmonitoringsystemingoafof8105fullymechanizedtop-coalcavingface,analyzingoxygenconcentrationfielddistribution,andbasingonoxygenconcentrationtodivid

5、espontaneouscombustiongoafareainto"threezones".WiththefluidcalculationsoftwareFLUENT,toestablishtwo-dimensionalpercolationmodelofwindspeed,analyzewindflowfieldingoaf,anddividespontaneouscombustiongoafareainto"threezone"basedonwindspeedindicator.Comparedwiththespontaneouscombustion"three-zone"divided

6、byoxygenconcentrationfield,toensurethatthe"three-zone"divisioniscorrectly.Then,inthispaper,withtheapplicationofnumericalsimulationmethod,analyzingwindspeedflowfieldchangesingoafundertheconditionsofairvolumeadjustmentandestablishingwallinthetopcorner.Basedontheflowfield,analyzingthescopechangeofspont

7、aneouscombustion"three-zone".Atlast,thispaperusesbeamtubetomonitoroxygenconcentration,analyzingthescopechangeofspontaneouscombustion"three-zone"undertheconditionofcontinuousnitrogeninjection,tolaythef