窄煤柱开采工作面采空区瓦斯运移规律及其防治技术研究

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1、西安科技大学硕士学位论文窄煤柱开米工作面米空区瓦斯运移规律及其防治技术研究专业名称：安全工程作者姓名：胡魏魏指导教师：李树刚；孙学峰学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：论文题目：窄煤柱开采工作

2、面采空区瓦斯运移规律及其防治技术研究工程领域：安全工程硕士生：胡魏魏（签名）指导老师：李树刚（签名）孙学峰（签名）摘要我国大部分煤矿都是井工煤矿，其中瓦斯问题是制约井工煤矿安全生产的一个最重要的因素，瓦斯事故也是煤矿事故中最为严重、最为频发的事故，采空区瓦斯是工作面瓦斯的一个重要来源，针对窄煤柱开采工作面的条件，采空区瓦斯运移规律的研究对煤矿瓦斯防治可以提供一定的指导意义。本文在前人对工作面采空区瓦斯运移规律和瓦斯防治技术研究的基础上进行了总结，根据试验矿井工作面的情况，对窄煤柱开采工作面采空区瓦斯运移规律和瓦斯防治技术进

3、行了研究，这也是工作面瓦斯治理的关键。运用了多孔介质的理论和采空区气体运移基础理论，通过FLAC3D数值模拟的方法，对开采过程中窄煤柱稳定性进行分析，并根据其应力和位移变化把窄煤柱划分为孔隙率不同的5个部分，运用ANSYSFLUENT数值模拟的方法，得出窄煤柱开采工作面采空区瓦斯运移规律。结合对窄煤柱开采工作面采空区气体漏风路径的现场实验分析，选择了瓦斯治理方法，提出局部风机抽排上隅角瓦斯、注氮驱替治理采空区瓦斯的方案，并运用FLUENT数值模拟软件计算出局部风机的最佳风量、风筒伸入采空区的合理距离和注氮驱替的所需时间等参

4、数，以此为基础，将提出的窄煤柱开采工作面瓦斯防治技术应用于试验矿井，现场工程实践中得到了显著的瓦斯防治效果。关键词：窄煤柱；瓦斯运移；数值模拟；注氮驱替；瓦斯防治研究类型：应用研究Subject:StudyontheGoafGasMigrationRuleandControlTechniqueintheminingofNarrowPillarWorkingFaceEngineeringfield:SafetyEngineeringName:HuWeiwei(signature)Instructor:LiShugang(si

5、gnature)SunXuefeng(signature)ABSTRACTMostcoalminesinourcountryareundergroundmines,thegasisoneofthemostimportantfactorsincoalminesafetyproductioninundergroundcoalmines,thegasaccidentisthemostseriousandfrequentaccidentsincoalmineaccident.Goafgasisanimportantsourceof

6、theworkingfacegas,therefore,accordingtodifferentmineconditions,theresearchofgasmigrationruleingoafofcoalminegaspreventionandcontrolcanprovidecertainguidingsignificance.Thispaperbasedonthepredecessorabouttheresearchofworkingfacegoafgasmigrationlawsandthegaspreventi

7、onandcontroltechnologyandsummarized,accordingtothesituationofexperimentalmineworkingface,studiedthenarrowcoalpillarofminingworkingfacegoafgasmigrationlawandthegaspreventionandcontroltechnology,whichisthekeypointofpreventionandcontrolofgasintheworkingface.Usingthep

8、orousmediatheory,goafgasmigrationmechanismandflowequations,throughtheFLAC3Dnumericalsimulationmethod,analyzedtheprocessofminingofnarrowcoalpillarstabili