針對(duì)目前礦井采空區(qū)煤自然發(fā)火的普遍現(xiàn)象，為了進(jìn)一步掌握采空區(qū)漏風(fēng)規(guī)律，給災(zāi)害預(yù)防和控制提供理論依據(jù)，本文就U型通風(fēng)工作面采空區(qū)漏風(fēng)流場(chǎng)分布一課題，以物理相似材料模擬實(shí)驗(yàn)理論和方法為基礎(chǔ)，通過(guò)自主研發(fā)小型采空區(qū)氣體滲流相似模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究掌握了采空區(qū)漏風(fēng)流場(chǎng)分布規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際吻合，驗(yàn)證了本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的科學(xué)性，為今后此方面的研究提供了一種新的科研方法。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)的主體思路是“三維構(gòu)造，自然垮落，立體監(jiān)測(cè)”，實(shí)驗(yàn)臺(tái)由四部分主體組成，分別為實(shí)驗(yàn)臺(tái)箱體、開(kāi)采系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由于各系統(tǒng)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)邊界條件可調(diào)，通風(fēng)量和漏風(fēng)點(diǎn)可控，可依據(jù)原型具體條件調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也可以運(yùn)用單一變量實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行多組重復(fù)實(shí)驗(yàn)研究某一因素對(duì)研究對(duì)象的影響。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在實(shí)驗(yàn)手段和方法上均有較大的創(chuàng)新，通過(guò)將原型巖層參數(shù)按照一定比例運(yùn)用巖土相似材料模擬技術(shù)進(jìn)行模型制作，結(jié)合獨(dú)特的手動(dòng)開(kāi)采系統(tǒng)，可模擬與現(xiàn)場(chǎng)類似的覆巖及開(kāi)采條件，實(shí)現(xiàn)了采空區(qū)的自然垮落并最終形成了較為理想的采空區(qū)模型，以此采空區(qū)為研究對(duì)象，運(yùn)用示蹤氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過(guò)得出的氣體濃度場(chǎng)來(lái)分析漏風(fēng)規(guī)律。在實(shí)... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 煤自燃機(jī)理
        1.2.2 采空區(qū)漏風(fēng)與滲流理論
        1.2.3 采空區(qū)相似模擬實(shí)驗(yàn)
        1.2.4 目前采場(chǎng)氣體滲流模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)存在的主要問(wèn)題
    1.3 研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)及技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究目標(biāo)
        1.3.3 研究技術(shù)路線圖
2 采空區(qū)氣體滲流相似模擬理論
    2.1 相似模擬理論
    2.2 采空區(qū)漏風(fēng)流場(chǎng)和多孔介質(zhì)滲流理論
    2.3 采空區(qū)冒落特征及多孔介質(zhì)模型模擬
        2.3.1 采空區(qū)冒落規(guī)律
        2.3.2 采空區(qū)空隙介質(zhì)特點(diǎn)
    2.4 本章小結(jié)
3 采空區(qū)氣體滲流相似模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研發(fā)
    3.1 采空區(qū)氣體滲流規(guī)律測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)思路和結(jié)構(gòu)
    3.2 實(shí)驗(yàn)原型條件
    3.3 實(shí)驗(yàn)箱體設(shè)計(jì)參數(shù)
    3.4 開(kāi)采系統(tǒng)
    3.5 通風(fēng)系統(tǒng)
    3.6 相似材料選擇和鋪設(shè)
    3.7 測(cè)點(diǎn)布置設(shè)計(jì)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
        3.7.1 監(jiān)測(cè)布點(diǎn)
        3.7.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
    3.8 實(shí)驗(yàn)臺(tái)相似性分析
        3.8.1 幾何相似
        3.8.2 運(yùn)動(dòng)相似
        3.8.3 動(dòng)力相似
    3.9 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整體效果及其特點(diǎn)
    3.10 本章小結(jié)
4 采空區(qū)氣體滲流相似模擬實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
        4.1.1 開(kāi)采系統(tǒng)的準(zhǔn)備
        4.1.2 通風(fēng)系統(tǒng)的準(zhǔn)備
        4.1.3 監(jiān)測(cè)設(shè)備的調(diào)試
        4.1.4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的整體密封
    4.2 相似材料配比及填充
    4.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        4.3.1 形成采空區(qū)并開(kāi)展礦壓監(jiān)測(cè)
        4.3.2 通風(fēng)
        4.3.3 數(shù)據(jù)采集
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.1 應(yīng)變監(jiān)測(cè)結(jié)果
        4.4.2 聲發(fā)射系統(tǒng)數(shù)據(jù)
        4.4.3 氦氣濃度測(cè)定數(shù)據(jù)
    4.5 本章小結(jié)
5 采空區(qū)氣體滲流相似模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.1 模型開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)變數(shù)據(jù)分析
    5.2 聲發(fā)射系統(tǒng)數(shù)據(jù)整理
    5.3 一源一匯通風(fēng)流場(chǎng)漏風(fēng)規(guī)律
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論及展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]一種新型物理相似模擬實(shí)驗(yàn)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 張羽強(qiáng).西安科技大學(xué) 2008



本文編號(hào)：2903264