胡家河矿高抽巷瓦斯抽采数值模拟研究

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1、西安科技大学硕士学位论文胡家河矿高抽巷瓦斯抽采数值模拟研究专业名称：安全工程作者姓名：陈伟指导教师：张俭让；武福生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：胡家河矿高抽巷瓦斯抽采数值模拟研究工程领域：安全工程硕士生：陈伟

2、（签名）指导教师：张俭让（签名）武福生（签名）摘要瓦斯是煤矿生产过程中的主要危险源。随着采煤工作面生产能力的提高及工作面推进速度的加快，必然导致瓦斯涌出量增大。高抽巷抽采技术由于其抽采时间长，抽采率高，抽采系统简单，易于管理，已成为解决高瓦斯易自燃特厚煤层瓦斯超限问题的主要方法。因此，对高抽巷的配置参数进行科学研究及优化，是保证高抽巷安全、高效的有效途径。本文以胡家河矿为研究对象，在分析采场采动过程中上覆岩层离层裂隙和破断裂隙的形成过程、瓦斯在采动裂隙带内的运移聚集特征以及401102工作面通风和瓦斯抽采系统的基础上，通过经验公式界定了高抽巷层位布置的大致

3、范围。针对采场流体流场与瓦斯浓度场的复杂性以及采场作业环境的复杂多变等特点，进行了一系列的简化处理。应用流体力学软件Fluent分别模拟研究了高抽巷在不同层位参数（垂距H和平距L）、抽采参数（进风巷道风速v和抽采比）以及断面尺寸条件下的瓦斯浓度场分布，分析了对应的瓦斯抽采效果，并对其最佳参数值进行了评定。最后与现场实际情况进行了对比分析说明，提出了优化措施，能够有效地提高高抽巷的抽采效率，对采用高抽巷治理矿井瓦斯灾害具有一定的工程应用价值。关键词：胡家河矿；高抽巷；瓦斯抽采；数值模拟研究类型：应用研究型Subject:Numericalsimulatio

4、nresearchongasdrainagebyhighlevelsuctionroadwayofHuJiahecoalmineSpecialty:SafetyEngineeringName:ChenWei(Signature)Instructor:ZhangJianrang(Signature)WuFusheng(Signature)ABSTRACTGasisthemajorhazardincoalmineproduction.Withtheimprovingofproductioncapacityandminingspeedattheworkingfa

5、ce,inevitablyleadingtotheincreasingofgasemission.Duetoitslongextractiontime,highextractionrate,drainagesystemissimple,easytomanage,highlevelsuctionroadwayhasbecomethemainmethodtosolvetheproblemofgasoverrunespeciallyinhighgasandspontaneouscombustionthickcoalseam.Therefore,scientifi

6、cresearchandoptimizationofhighpumpinglaneconfigurationparameterscanmaximizedensurehighlevelsuctionroadwaysafeandefficient.Onthebasisofcomprehensiveanalysisforthefractureinoverlyingstrata,characteristicsofgasaccumulationinthefaultzoneofmining,ventilationandgasdrainagesystemin401102

7、workingface,thepaperdefinedarangeofhighlevelsuctionroadwaylayoutthroughtheexperienceformula,simplifiedthefluidflowfieldandgasconcentrationfieldfortheircomplexityandchanges.Gasconcentrationfieldindifferentlayers(theverticaldistanceHandthehorizontaldistanceL),drainageparameters(wind

8、speedvandextractionratio)andsect