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采空区遗煤低温氧化及温度场分布规律研究

作　者: 王甲春
导　师: 袁树杰
学　校: 安徽理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 遗煤自燃采空区温度场数值模拟
分类号: TD752.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 55次
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内容摘要

本文详细论述了综采放顶煤采空区遗煤低温氧化及温度场分布规律的特点,并结合工程实践模拟了综放工作面采空区漏风流场、温度场的分布,通过模拟,对三源两汇综放工作面采空区内遗煤低温氧化特点及温度场分布规律进行了细致深入的分析研究。本文首先总结了采空区遗煤低温氧化相关理论和规律,同时回顾了采空区防灭火技术研究及应用的现状,并研究了多孔介质理论和采空区渗流理论。为了提高计算机模拟使用到的基础参数的精度,本文详细研究、分析了采空区孔隙率、采空区漏风风阻,建立了采空区遗煤低温氧化的温度场数学模型、编写了自定义函数(UDF),利用流场模拟软件Fluent对三源两汇综放工作面采空区温度场分布进行了数值模拟,同时分析了不同影响因素对温度场的影响。对数值模拟结果进行了全面的分析、研究,获得了三源两汇综放工作面采空区内遗煤低温氧化温度分布规律,为采空区遗煤自燃治理提供了可靠的理论依据。以刘庄煤矿121301工作面采空区为例,对综放工作面采空区“三带”分布规律、遗煤低温氧化温度场分布规律进行了模拟。本文还详细分析了对多源多汇采空区遗煤低温氧化温度分布有影响的各因素的影响特点,通过模拟结果的对比分析,得出了不同影响因素对采空区遗煤低温氧化温度分布的影响程度,对采空区遗煤自燃灾害的治理有一定指导意义。图[24]表[3]参[52]

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-17
  1.1 引言  11
  1.2 遗煤低温氧化理论及实验研究现状  11-14
  1.3 采空区防灭火技术研究及应用  14-15
  1.4 课题的提出  15-16
  1.5 采用的研究方法和技术路线  16-17
    1.5.1 研究方法  16
    1.5.2 技术路线  16-17
2 多源多汇采空区温度分布影响因素分析  17-33
  2.1 采空区多孔介质理论基础  17-18
  2.2 综放采空区渗流理论基础  18-20
  2.3 综放采空区内遗煤氧化升温及温度分布影响因素分析  20-31
    2.3.1 综放采空区内热量积聚升温过程分析  20-25
    2.3.2 综放采空区内遗煤低温氧化过程影响因素分析  25-29
    2.3.3 采空区温度场分布影响因素分析  29-31
  2.4 本章小结  31-33
3 刘庄煤矿121301工作面采空区概况及防灭火管理现状  33-40
  3.1 工作面采空区系统综述  33-34
    3.1.1 工作面概况  33
    3.1.2 采煤工艺  33
    3.1.3 顶低板稳定性  33-34
  3.2 采空区遗煤工业基础参数实验测定  34-37
    3.2.1 煤的自燃倾向性等级实验测定  34-36
    3.2.2 煤的压汞实验研究  36-37
  3.3 刘庄煤矿工作面采空区防灭火管理现状  37-39
  3.4 本章小结  39-40
4 多源汇采空区"三带"分布与温度场分布数值模拟  40-60
  4.1 采空区遗煤低温氧化数学模型的建立  40-44
  4.2 采空区"三带"数值模拟  44-51
    4.2.1 模拟条件与模拟结果  44-50
    4.2.2 采空区遗煤自燃危险性判定  50-51
  4.3 采空区遗煤低温氧化温度场的数值模拟  51-57
    4.3.1 边界条件和初始条件的确定  51
    4.3.2 采空区温度场分布规律模拟  51-57
  4.4 本章小结  57-60
5 结论与展望  60-62
  5.1 结论  60-61
  5.2 展望  61-62
参考文献  62-67
致谢  67-68
作者简介及读研期间主要科研成果  68

采空区遗煤低温氧化及温度场分布规律研究

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