煤与瓦斯突出后巷道中瓦斯运移规律研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:justice
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
煤与瓦斯突出发生后,高浓度瓦斯充满井下巷道,不仅给事故救援造成困难,而且极易导致瓦斯爆炸等二次灾害的发生。本文在前人研究的基础上,运用理论分析、数值模拟等方法,分析了突出中瓦斯涌出速度的变化规律,提出了突出发生后快速判读瓦斯涌出规模的方法,研究了瓦斯在巷道内运移扩散规律及巷道条件对瓦斯浓度衰减的影响。并在以上工作的基础上初步研究了预测瓦斯涌出量及巷道内瓦斯浓度系统,为突出发生后的救灾提供一些新的途径。主要研究内容及结论如下:  (1)通过分析煤样中瓦斯解吸速度及突出后巷道内瓦斯浓度变化,提出了突出位置处瓦斯涌出速度的表达式。该式合理的反应了煤与瓦斯突出中瓦斯涌出速度的变化趋势,并为突出后瓦斯在巷道内运移的研究奠定基础。  (2)建立了突出后瓦斯逆流模型,运用数值模拟软件Fluent对不同瓦斯涌出量、不同涌出时间下的28种瓦斯涌出工况进行了数值模拟,得到了逆流长度及监测点处瓦斯浓度变化数据。结果表明逆流长度与涌出量成正比,与涌出时间成反比。在分析数据的基础上,运用多元回归分析的方法,得到了计算瓦斯涌出量、瓦斯涌出时间的反演方程组。通过解方程组,可以快速判出瓦斯涌出量和涌出时间。  (3)针对煤与瓦斯突出发生后,巷道中存在的高浓度瓦斯,及突出发生的瞬时爆发性,引入污染物在水体中扩散的计算方法,结合巷道特点,将瞬时高浓度瓦斯视为一维瞬时线源,得到了平直巷道中有风流情况下描述瓦斯扩散的方程及其解。  (4)研究了含瓦斯风流通过巷道转弯、分岔、截面突变等不同巷道条件对瓦斯扩散及衰减的影响。结果表明,巷道条件使风流流场发生改变,产生的涡流及过流断面收缩都使扩散程度增大,瓦斯浓度比在平直巷道内下降,其中巷道分岔导致瓦斯浓度降低为平直巷道内的47.51%。  (5)基于瓦斯逆流参数反演瓦斯涌出量、瓦斯在巷道内的运移扩散规律,初步设计了一个快速预测瓦斯涌出量及巷道内瓦斯浓度变化系统。该系统能够为煤与瓦斯突出发生后采取的措施提供参考依据。
其他文献
山东华泰矿业有限公司三采区开采范围内地表为村庄和农田,且铁路线近似南北、莱麻公路近似东西横贯矿区,属典型的“三下”(建筑物下,铁、公路下,水体下)资源。为解决华泰公司
传统的柴动防爆无轨胶轮车尾气污染较高,使得井下空气污浊,所以近年来纯电动防爆无轨胶轮车发展迅速。某煤矿机械企业设计了一种单防爆驱动电机驱动的防爆无轨胶轮车,在设计
在煤田开采过程中,煤层顶、底板砂岩含水层构成了煤层的直接充水含水层,是煤层遭受顶、底板水害威胁的主要来源,对巷道的设计、开采方案的制定和矿井水害的防治工作都起着至关重
普通齿轮马达是一种动力输出液压元件。其结构简单、工作环境要求较低、成本较低,但同时其输出转矩脉动大、径向力不平衡、工作噪声大。多齿轮马达是基于普通齿轮马达提出的新型动力输出液压元件。其在一定程度上解决了普通齿轮马达径向力不平衡,输出转矩脉动大的缺点。在综合分析多齿轮马达的工作原理后,对多齿轮马达齿轮的径向液压力、啮合力进行了理论分析。分析结果表明,其中心轮径向液压力、啮合力基本平衡;同等条件下,行
艾维尔沟矿区含煤地层为下侏罗系地层,地层总厚度2441.1m,平均厚度538.7m。矿区总的构造形态为单斜构造,走向近东西,向南倾斜,倾角7~45°,东缓西陡。无褶曲构造,断裂发育,其
岩爆是一种直接威胁施工人员和设备的安全的动力失稳地质灾害,早已成为世界性的地下工程难题,但由于岩爆问题极为复杂,国内外对岩爆发生的机理缺乏系统全面的认识,对岩爆的预
随着我国的经济发展和崛起,我国的国有企业作为经济支柱也开始谋求走出去,将资本投资投入到世界各地,积极布局海外矿山资源,缓解国内资源消费瓶颈,增加企业的规模和扩大企业
在具有冲击倾向性煤层开采中,通常采用煤层注水卸压的方式来保证安全生产,但是生产过程中采用此方式的煤体在高应力作用下局部有时依然有冲击事故发生。为了减少冲击危险事故
随着我国钢铁工业的迅猛发展,国内优质磁铁精矿日益短缺,各厂所用铁精矿性质复杂,导致我国铁精矿成球性能差的问题日益突出。如何充分利用当地铁矿资源,尤其是有效利用当地较
学位