一、采煤工作面回风隅角瓦斯积聚机理与治理技术研究(论文文献综述)
柳鹏飞[1](2022)在《矿井采煤工作面回风隅角瓦斯防治探讨》文中研究指明以位于平顶山矿区东部的平顶山天安煤业股份有限公司十二矿为例,在结合地勘资料和工作面实际分析其工作面回风隅角瓦斯积聚特征及原因的基础上,从挡风帘、导风帘的使用,均压通风,设置抽放管路,气体监测预警等角度提出了瓦斯防治措施与建议,对于确保采煤工作面瓦斯浓度处于正常范围,保证采煤过程安全高效具有参考价值。
张晓刚[2](2021)在《腾晖矿大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯技术研究》文中进行了进一步梳理预防回采工作面上隅角瓦斯聚集是防治瓦斯事故的重要措施,随着采煤机械化程度的不断提高及工作面瓦斯涌量的增大,传统的防治措施难以达到预期的治理效果。本文采用理论结合实践的方法,研究大直径定向高位长钻孔“以孔代巷”抽采治理上隅角瓦斯新技术,并在山西腾晖煤矿进行工程试验,提出了一套基于大直径定向高位长钻孔抽采治理回采工作面上隅角瓦斯的方法。研究了大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯的原理及作用机理,得到了抽采影响煤(岩)层瓦斯流动的渗流机理;利用COMSOL数值模拟软件,建立煤层覆岩模型,分析抽采负压和钻孔直径对有效抽采半径的影响规律;根据采空区覆岩三带裂隙理论,结合实测数据、数值模拟结果以及采空区覆岩裂隙带经验公式,确定了钻孔布置的最佳层位、合理的抽采负压及合理的钻孔直径等大直径定向高位长钻孔的抽采参数,大直径钻孔直径采用153mm,抽采负压为20KPa左右,钻孔终孔合理层位在距工作面顶板垂直距离60m左右。在瓦斯抽采实践过程中,通过系统监测数据、人工观测记录等手段获取大量数据,考察了抽采效果及上隅角瓦斯治理的效果,并对大直径定向高位长钻孔抽采的应用效果进行评价,验证了理论及数值模拟的研究结果,并对部分参数进行了修正。此研究为腾晖煤矿及类似矿井的上隅角瓦斯治理提供了一种新的思路,采用大直径定向高位长钻孔以孔代巷治理上隅角瓦斯,确保矿井安全生产的同时节省了成本,对其它矿井的瓦斯治理具有借鉴意义。
朱云飞[3](2021)在《煤矿巷道网络中瓦斯爆炸火焰和压力波传播规律研究》文中研究表明煤炭是我国最可靠的一次能源,其主体地位将长期保持不变,但瓦斯爆炸事故仍时有发生,始终威胁着煤矿的生产安全。瓦斯爆炸是涉及燃烧和湍流的高速复杂动力学过程,具有明显的尺寸效应,这决定了现有小尺寸管道实验只可为矿井瓦斯爆炸提供定性认识,原型巷道实验因空间结构简单和测试手段有限无法全面反应实际情况,导致当前瓦斯爆炸灾区火焰传播规律不清、压力衰减特征不明,进而使得通风系统的可靠性和抗灾性构建缺少依据,减灾设施的布置难以优化,救援人员也因无法确定爆炸安全距离常付出以身试险的代价。基于以上现状,本文采用物理实验、数值模拟并辅以理论分析的综合研究方法,较为全面地研究了煤矿瓦斯爆炸火焰和压力波在巷道网络中的传播规律,主要结论和成果如下:设计构建了长15.24m、直径0.71m的大尺度瓦斯爆炸实验系统,包括爆炸管道、配气管路、消声消焰室、安保措施、控制和数据采集系统及其软件。系统能安全准确地测试不同浓度预混瓦斯爆炸的火焰速度、形态和爆炸压力,具备预混多种可燃气体、布置障碍物和延伸测试长度的扩展能力。与同类实验装置相比,本实验系统管道尺寸较大、操作自动化程度较高,具备完善的噪声和火焰抑制功能,基于系统思维的安保系统设计可保证实验过程和人员的安全。实验研究了大尺度管道中的火焰传播规律和压力变化特征。管状空间中瓦斯爆炸火焰传播速度沿程按指数增长,当前管道条件下7.5%、9.5%和11.5%预混瓦斯爆炸的峰值火焰速度分别可达127.7m/s、340.6m/s和271.7m/s,数值计算的火焰速度极值与实验值十分接近,但因建模和边界条件差异沿程按幂函数增长。9.5%的预混瓦斯爆炸超压最大且约为180k Pa,封闭端的爆炸压力略大于开口端。管状空间中,爆源附近负超压破坏效应强于正超压,且爆炸烈度越高负压破坏区越长,但在远场正超压起主要破坏作用。研究了煤矿典型瓦斯爆炸源区域的火焰作用范围和压力分布特征及其影响因素。通过建立原型尺度的直巷、采煤面、掘进面和联络巷模型,改变空间特性和边界条件参数,研究得到煤矿井下瓦斯爆炸源的峰值超压范围在150–1400k Pa,10.3–10.5%的预混瓦斯爆炸压力最高,高阻塞率可显着增强爆炸压力。通过理论分析,得到在预混瓦斯参数及空间特征相同条件下,爆炸火焰传播规律、峰值超压及其接近出口前的衰减规律均相同。提出了一种表征不同巷道截面形状宽高比偏差程度的方法,并发现了不同爆炸烈度状态下某一方向自由度对压力的影响机制,巷道截面积和形状决定了爆炸超压的极限值,且对于相同截面积的巷道,截面形状越接近正方形,其爆炸峰值超压越低。此外,研究显示密集布置的障碍物和巷道分叉可显着限制火焰传播距离;巷道分叉是降低爆炸超压和气流速度的有效结构;90°巷道转弯可显着降低爆炸超压,但对气流速度影响较小;巷道约束度越高,反射效应越强。对于两端封闭且瓦斯浓度较高的联络巷,密闭破坏后未燃瓦斯将涌入新鲜风流巷道发生二次燃烧并产生更高超压;相同截面联络巷瓦斯爆炸产生的超压十分相近,与封闭条件和密闭破坏压力无关。研究表明巷道截面约束度和预混瓦斯量竞相控制着爆炸峰值超压,空间阻塞率影响着这种竞相作用。一般情况下,预混瓦斯量和爆炸超压成正比,巷道截面积与其约束度和爆炸超压成反比。低阻塞率条件下,增大巷道截面虽可使预混瓦斯量等比增加,但爆炸超压仍降低,即低阻塞率巷道中截面约束度对爆炸超压的控制作用强于预混瓦斯量;但在高阻塞率巷道中增大巷道截面,密集障碍物将激励等比增加的预混瓦斯燃烧,虽巷道截面约束度降低,但爆炸峰值超压将显着升高,即高阻塞率巷道中预混瓦斯量对超压的控制作用强于截面约束度。通过建立原型尺度的直巷、转弯和分叉巷道模型研究了压力波在矿井复杂结构巷道中的衰减规律。研究发现压力波的反复压缩、膨胀和振荡耗散对其衰减起重要作用。直巷中压力波按负指数规律衰减且压力波强度越高、巷道断面越小,则沿程衰减越快,给出了不同强度压力波通过不同尺度截面直巷的衰减公式。巷道转弯和分叉是促进压力波衰减的有效结构,转弯分叉越剧烈、压力波越强则衰减越明显;巷道截面越大,同强度压力波通过后的衰减略有增加;低强度压力波通过各类结构巷道的衰减均较弱,可远距离传播致灾,给出了不同强度压力波通过不同截面尺度、转弯和分叉角度巷道的衰减系数。构建了煤矿瓦斯爆炸灾区火焰作用范围和压力分布的简化预测模型。总结了火焰作用范围的估算方法和不同强度压力波在不同截面和不同结构巷道中衰减的估算方法,给出了简化模型的应用流程,经案例验证,简化模型的预测结果合理,并基于该模型讨论了瓦斯爆炸的安全距离。本文基本阐明了原型尺度下煤矿瓦斯爆炸火焰和压力在巷道网络中的传播规律,可为进一步研究矿井通风系统的可靠性和抗灾性构建方法、阻隔爆设施的优化设计及其选址、瓦斯爆炸安全距离的确定、瓦斯爆炸灾情快速模拟程序的开发提供理论依据和技术支持。本论文有图103幅,表36个,参考文献166篇。
吴昊,杨维波,刘元宝,程磊,赵建华,陈国雷,刘东教,陈波[4](2020)在《特殊构造区域采煤工作面瓦斯抽排技术的研究与应用》文中提出鄂庄煤矿生产后期的主要采区已转入矿井深部向斜轴部生产,基于采煤工作面主要集中在向斜轴部瓦斯异常区域,在开采过程中存在瓦斯涌出异常现象,严重影响矿井安全生产,特别是向斜轴部采煤工作面采空区、工作面回风隅角等易于瓦斯积聚地点的瓦斯治理困难,瓦斯抽采开采工艺复杂,开采成本高,对煤层开采厚度、地质条件要求较高等客观条件,结合鄂庄煤矿煤层赋存特点,采高条件及瓦斯赋存情况,高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井所采用的瓦斯治理方法、措施不适合,技术上可操作性差,经济上不合理。因此,为提高瓦斯治理的科学性与针对性,鄂庄矿需研究掌握瓦斯赋存特点和涌出规律,根据特殊地质构造区域现场实际条件,制定一套符合特殊地质构造区域的综合治理措施,通过对向斜轴部采煤工作面进行瓦斯涌出规律及瓦斯积聚的特点进行研究,结合采煤工作面不同的通风方式采用了与其相适应的瓦斯抽排技术,研究应用了采煤工作"U"型通风+回风隅角瓦斯抽排瓦斯技术,采煤工作"Y"型通风+沿空留巷抽排瓦斯技术以及采煤工作面采空区高位钻孔瓦斯抽排技术,对采煤工作面生产过程中涌出的瓦斯进行了瓦斯抽排处理,杜绝采煤工作面瓦斯积聚,消除瓦斯隐患,提高了采煤工作面生产效率,确保矿井安全生产。
郑苑楠[5](2020)在《采空区含瓦斯环境下煤自燃致灾机理研究》文中指出采空区含瓦斯环境下煤自燃灾害是高瓦斯易自燃煤矿的典型灾害形式。然而,由于采空区含瓦斯环境下煤自燃准确探测难度大、预测难,深入研究采空区煤自燃与瓦斯复合灾害的动态演化规律,明确煤自燃与瓦斯复合灾害危险区域的判定方法,已成为采空区热动力灾害防治研究的一个重要方向。受采空区煤岩冒落、多组分气体共生等复杂条件的限制,采空区煤自燃与瓦斯复合灾害危险区域的动态演变规律的研究困难突出。本文以构建的采空区中尺度热态模拟平台为基础,采用理论分析、相似试验和数值仿真模拟相结合的方式,系统研究了采空区含瓦斯环境下煤自燃过程多场演变规律,构建了采空区煤自燃与瓦斯复合灾害危险性评价模型。论文的创新性研究成果如下:(1)获得了含瓦斯环境下煤自燃的全过程发展特性,揭示了瓦斯在煤不同氧化阶段对煤氧复合反应过程的影响机制。基于原位红外光谱测试技术和程序升温测试系统,研究了含瓦斯环境下煤自燃全过程中煤的化学结构、自燃温升和气体产物生成的规律,指出煤自燃可分为低温缓慢氧化阶段、快速升温氧化阶段和稳定放热自燃阶段三个阶段。揭示了采空区多元气体环境对煤自燃发展进程的影响,发现低温氧化阶段以多元气体物理竞争吸附解吸过程为主,瓦斯以降低环境氧浓度的方式而影响煤表面活性基团与氧的化学反应和物理吸附。快速升温氧化阶段氧气在煤体表面转为化学吸附过程为主,脂肪族侧链-CH3/-CH2-表现出与氧气的高反应活性,导致煤氧复合反应速率显着增大。稳定放热阶段耗氧强度急剧增加,气体产物大量生成,瓦斯与氧气以缓慢氧化的形式影响高温煤体的氧化。基于煤自燃不同阶段指标性气体生成规律,确定了采空区煤自燃全过程的气体指标。(2)基于相似试验,获得了采空区含瓦斯环境下煤自燃过程的多场演变规律,明确了采空区煤自燃与瓦斯共存条件下复合灾害的发生条件。研制了采空区中尺度热态模拟平台,以此为基础,研究发现采空区煤自燃发展过程存在正向风流蔓延和逆向吸氧蔓延两种方式。在低温缓慢氧化和快速升温氧化两个阶段内,煤体耗氧强度小、产热量低,部分热量随漏风流传递至采空区回风侧,煤自燃发展沿正向风流蔓延;而在稳定放热阶段,煤体耗氧强度大,受采空区供氧条件限制,自燃高温区向富氧工作面方向迁移,煤自燃发展以逆向吸氧蔓延为主。同时,获得了煤自燃对采空区瓦斯运移积聚的影响规律,当进风侧发生自燃时,煤自燃及瓦斯积聚发展进程与回风侧相比显着加快,并理论探讨了进回风隅角由于富氧、瓦斯易积聚而存在煤自燃诱发瓦斯爆炸复合致灾的可能性。(3)构建了采空区条件下煤自燃过程多组分气体流固耦合传热模型及灾害危险评价模型,获得了采空区煤自燃与瓦斯复合灾害危险区域分布规律。以采空区物理相似模拟实验参数为基础,分析了采空区煤自燃过程气体运移、气固传热机制,建立了采空区煤岩体空隙结构条件下煤自燃过程多组分气体流固耦合传热模型及灾害危险评价模型,分析了采空区煤自燃与瓦斯复合灾害危险区域的分布规律,获得了采空区漏风强度、瓦斯涌出来源、自燃发生位置对危险区域分布的影响,发现通风条件和煤岩体空隙率共同决定危险区域的演化方向,漏风强度增大显着增加煤自燃与瓦斯复合灾害区域危险程度。研究结果为揭示采空区煤自燃诱发瓦斯爆炸的耦合致灾机理提供了参考,为采空区复合热动力灾害风险防控提供了指导。该论文有图104幅,表9个,参考文献181篇。
慈忠贞[6](2020)在《综放工作面下行通风回风隅角瓦斯防治技术》文中进行了进一步梳理在煤矿开采过程中,瓦斯治理技术一直是备受关注的问题,采煤工作面回风隅角瓦斯积聚容易引发爆炸,摧毁井下措施,给煤矿企业带来严重的经济损失,同时对井下人员的生命安全造成很大威胁,极大地影响了煤矿的社会声誉。为此,加强采煤工作面的瓦斯治理,采取有效措施防止瓦斯聚集是非常必要的。文章对龟兹矿业有限公司综放工作面回风隅角瓦斯积聚的治理方法和管控措施进行了总结,可为类似条件的矿井提供借鉴。
赵学文[7](2020)在《倾斜煤层窄煤柱工作面瓦斯运移规律及防治技术研究》文中认为矿井瓦斯灾害是煤矿开采过程中的主要灾害。随着煤矿开采程度的综合机械化与集中化,煤矿工作面的推进速度不断提高,从而加速了大面积采空区的形成,为工作面采空区瓦斯的大量积聚创造了有利环境。由于倾斜煤层窄煤柱综放开采模式下,窄煤柱受到偏载应力,更容易变形破坏,而变形破坏的窄煤柱很容易贯通两个相邻工作面,导致正在回采的工作面瓦斯灾害问题越来越突出,严重制约着煤矿的安全生产。本文以硫磺沟煤矿(4-5)06工作面为研究背景,在倾斜煤层窄煤柱综放开采模式下,分析了采空区瓦斯运移的影响因素,通过理论和模拟研究了倾斜煤层窄煤柱工作面采空区的瓦斯运移规律。然后根据瓦斯的运移规律提出了具体的瓦斯防治技术,最后应用于现场工程实践。主要研究内容及成果如下:通过FLAC3D数值模拟软件,模拟了倾斜煤层工作面在回采过程中,窄煤柱的稳定性变化情况,得出窄煤柱内部塑性破坏、所受应力以及位移变化情况。并根据其位移分布特点将窄煤柱分为三部分:窄煤柱完整部分、窄煤柱裂隙发育部分以及窄煤柱垮落部分。最后,结合采空区其他区域的孔隙率得出窄煤柱各部分的孔隙率,为采煤工作面瓦斯来源提供了依据。利用FLUENT分别模拟了邻近采空区在无瓦斯防治措施以及在注氮的情况下,正在回采工作面采空区的瓦斯浓度分布情况,得到了倾斜煤层窄煤柱工作面在回采过程中的瓦斯运移规律。通过对工作面采空区使用高位钻场和回风隅角埋管的情况进行模拟,经过模拟得出窄煤柱工作面的瓦斯浓度分布规律。结果表明,利用高位钻场及埋管治理瓦斯可以降低工作面及上隅角瓦斯浓度。提出了高位钻场抽采瓦斯与上隅角埋管抽放采空区瓦斯的具体技术措施。结合其他瓦斯防治措施,最后经过现场实测,汇总出倾斜煤层窄煤柱工作面回采过程中瓦斯的防治效果。最终工作面及回风隅角的瓦斯积聚问题得到了有效的治理,具有很高的应用推广价值。
刘洪波[8](2020)在《特厚煤层坚硬顶板综放面瓦斯治理技术研究》文中研究表明特厚煤层坚硬顶板综放工作面回采期间上隅角瓦斯极易超限是制约工作面安全高效开采的技术难题,对此开展研究,解决上隅角瓦斯超限问题,对综放工作面实现安全高效生产具有重要意义。论文以新疆呼图壁小甘沟煤矿开采条件为工程背景,以动态瓦斯治理为理念,通过现场实测、理论分析与工程实践相结合的方法,研究采煤工作面瓦斯涌出规律,分析瓦斯主要来源,确定瓦斯治理方案,并通过实践完善。11144工作面煤层厚度13m,顶板中等坚硬,工作面回采期间,采空区遗煤较多,且采空区存在空腔,上隅角经常出现瓦斯超限现象,尤其当顶板大面积破断时瓦斯超限更为严重。为了解决11144工作面瓦斯超限问题,研究以瓦斯含量精准测定为基础,以工作面瓦斯来源及瓦斯涌出规律分析为前提,结合采空区上覆岩层破断规律、采空区瓦斯分布和运移规律,确定以顶板走向高位钻孔抽采瓦斯为主要手段的瓦斯动态治理措施。经过测定,矿井采煤工作面煤层瓦斯含量最大值3.32m3/t,平均含量2.35m3/t;预测工作面最大绝对瓦斯涌出量为9.68m3/min,最小为5.33m3/min,平均为6.61m3/min;研究分析表明工作面瓦斯68.7%来源于采空区,根据工作面采空区瓦斯向顶部冒落带和裂隙带流动聚集的规律,制定了高位钻孔抽采瓦斯的瓦斯治理方案。工程实践表明,采用研究得出的瓦斯治理方案后,11144工作面回采期间上隅角瓦斯不超限,回风巷瓦斯浓度降到0.1%-0.3%,上隅角瓦斯浓度降到0.2%-0.38%,上隅角和回风巷瓦斯得到了有效控制,满足了生产期间对瓦斯控制的要求。本文研究不仅解决小甘沟煤矿同类工作面瓦斯治理问题,也为类似矿井工作面瓦斯治理提供经验。
张正开[9](2020)在《采空区漏风携热对高温采煤工作面热环境的影响》文中指出采煤工作面热害是深部矿井普遍存在的问题,严重威胁到作业人员的健康和安全。为解决工作面热害问题,在采取工程降温前,首先要确定采煤工作面热源,为热害治理提供合理的降温依据。在考虑采煤工作面众多热源时,采空区漏风散热是不可忽视的重要热源。采空区漏风会将采空区高温热带入采煤工作面,加剧工作面热害。一方面,采空区漏入的风与高温煤岩进行热交换,风温随之升高并回流到采煤工作面;另一方面,采空区漏风促使遗煤氧化,甚至导致煤自燃,从而放出大量热,这些热也有可能会被漏风带回到工作面。根据采空区孔隙率分布及演化特征,以及采空区煤自燃放热规律,建立了采面动态推进下的采空区煤自燃温度场模型。以孟村矿401 101工作面和采空区为研究对象,研究采面不同推进速度下采空区遗煤低温氧化放热对采面热环境的影响;模拟采空区煤自燃达到较高温度时,采面风温变化规律;研究采空区岩温对工作面热环境影响;结合采空区热风对采煤工作面热环境的影响研究,对采面风温现状进行模拟,并对采面不同进风温度下采面热环境改善情况预测。结果表明:正常推进速度下,采空区煤氧化放热对采面风温影响较小,采面以2.4 m/d推进时,工作面平均温度仅上升0.3℃,回风隅角处温度升高0.6℃;采空区发生自燃(达到70℃)时,回风隅角风温比不受煤自燃影响时高近1℃,采空区煤自燃进入快速反应期后,采面风温开始加速升高,风温升高超过了1℃;采空区煤岩温度对采空区漏风涌出热影响较大,采空区煤岩温度为29℃和37℃时,回风隅角风温相差2℃,煤岩温度每升高1℃,回风隅角处温度随之升高近0.2℃;孟村矿401101采面的采空区涌出热占采面热源热量的约21%;该采面进风温度为24℃时,工作面平均温度能降低至25.5℃,能有效改善工作面热害问题,依据预测结果和采面实际情况,选取采面移动风冷降温方案。此研究可为高温采煤工作面工程降温提供依据,对改善工作面热环境、保障煤矿安全高效生产有重要意义。
杨前意[10](2020)在《保德煤矿偏“Y”型工作面采空区埋管抽采技术研究》文中研究表明由瓦斯所造成的煤矿安全事故时常发生,对于煤矿安全生产具有重大影响。对于瓦斯在煤矿生产过程中出现的局部地区积聚和超限问题;尤其是偏“Y”型工作面上隅角瓦斯浓度超限。采用埋管抽采瓦斯的方法,通过在采空区进行埋管抽采,从根源上降低上隅角瓦斯浓度,可以有效减少上隅角瓦斯超限导致煤矿安全事故的发生。埋管抽采参数的改变对治理上隅角瓦斯浓度超限问题有很大影响,因此通过数值模拟研究抽采参数与上隅角瓦斯浓度之间的关系;从而确定一个最佳的埋管抽采技术参数对煤矿安全、高效生产具有重要意义。本文以保德煤矿偏“Y”型81307工作面为研究对象,邻近层、开采层瓦斯涌出量分别为10.15m3/min、7m3/min;工作面倾向长240m,煤层平均厚度6.4m,属厚煤层。使用COMSOL多物理场耦合软件建立了数值模型,然后通过数值模拟研究了采空区埋管抽采参数对上隅角等地瓦斯浓度的影响。81307工作面上隅角等地瓦斯浓度随布置间距减小而变小,间距超过100m时,瓦斯浓度随着间距增大而增长的趋势变快。瓦斯浓度随着负压增大而减小,随着抽采负压的增大,瓦斯浓度减小的幅度变小,当抽采负压达到35KPa以上,瓦斯浓度维持稳定,不会发生较大变化。抽采管径与瓦斯浓度的总体趋势呈现负相关,瓦斯浓度随着抽采管径增大而减小,抽采管径在800-1400mm中,变化趋势较小。上隅角等地瓦斯浓度随着抽采流量的增大而减小,小于600m3/min时,工作面、上隅角和回风流中瓦斯浓度随流量改变的变化较明显。综合考虑现有设备,经济效益等因素,确定最佳的埋管抽采参数:布置间距100m,抽采负压32KPa,抽采管径800mm,抽采流量600m3/min。最后81307工作面使用数值模拟得出的参数进行试验,通过监测监控的方法考察掘进期间实际瓦斯浓度情况,发现上隅角等地瓦斯浓度始终符合煤矿安全标准,实测值与数值模拟结果吻合,最终确定了偏“Y”型工作面采空区埋管抽采的最佳参数,该数值模型是正确的。偏“Y”型工作面采空区埋管最佳抽采参数的确定,为同类型煤矿安全、高效生产提供了重要帮助。图[65]表[17]参[90]
二、采煤工作面回风隅角瓦斯积聚机理与治理技术研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、采煤工作面回风隅角瓦斯积聚机理与治理技术研究(论文提纲范文)
(1)矿井采煤工作面回风隅角瓦斯防治探讨(论文提纲范文)
1 矿井概况 |
2 采煤工作面回风隅角瓦斯分析 |
2.1 采煤工作面瓦斯特征 |
2.2 采煤工作面上隅角瓦斯积聚原因 |
3 采煤工作面回风隅角瓦斯防治 |
3.1 挡风帘及导风帘的使用 |
3.2 均压通风 |
3.3 设置抽放管路 |
3.4 气体监测预警 |
4 结语 |
(2)腾晖矿大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.2.1 煤岩应力-裂隙-渗流耦合规律 |
1.2.2 上隅角瓦斯积聚成因研究现状 |
1.2.3 上隅角瓦斯治理方法研究现状 |
1.2.4 上隅瓦斯抽采技术现状及不足 |
1.2.5 以孔代巷技术的发展 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 本文创新点 |
2 定向高位长钻孔抽采治理上隅角瓦斯的机理 |
2.1 煤层开采后上覆岩层“垂直三带”中裂隙带的形成机理 |
2.2 开采煤层上覆岩层裂隙带的特性 |
2.3 裂隙带高度计算 |
2.4 裂隙带的影响因素 |
2.4.1 上覆岩层岩性 |
2.4.2 煤层采高及分层开采方式 |
2.4.3 工作面长度 |
2.4.4 煤层倾角 |
2.4.5 工作面推进速度 |
2.4.6 顶板管理 |
2.5 裂隙带对采空区瓦斯抽采及上邻近层瓦斯抽采的意义 |
2.6 定向高位长钻孔抽采治理上隅角瓦斯的机理 |
2.6.1 受抽采影响煤(岩)层瓦斯的渗流机理 |
2.6.2 成孔过程孔壁变形 |
2.6.3 定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯机理 |
2.7 本章小节 |
3 大直径定向高位长钻孔瓦斯抽采数值模拟 |
3.1 数值模拟建立基本条件 |
3.1.1 基本原理 |
3.1.2 假设条件 |
3.1.3 数学模型 |
3.1.4 初始条件和边界条件 |
3.1.5 数值模拟参数 |
3.1.6 网格划分 |
3.1.7 求解器参数设置 |
3.2 合理抽采孔压和孔径数值模拟 |
3.2.1 合理抽采孔压模型建立 |
3.2.2 合理钻孔直径模型建立 |
3.3 合理抽采孔压和孔径数值模拟结果分析 |
3.3.1 合理抽采孔压模拟结果 |
3.3.2 合理抽采孔径模拟结果 |
3.4 采空区裂隙带数值模拟结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 大直径定向高位长钻孔抽采治理上隅角瓦斯现场应用 |
4.1 腾晖煤业矿井及工作面概况 |
4.2 钻孔施工设备 |
4.3 高位定向长钻孔设计 |
4.3.1 钻孔层位确定 |
4.3.2 钻孔直径及抽采负压的选择 |
4.3.3 钻孔个数及孔间距确定 |
4.3.4 钻孔布置 |
4.4 大直径高位定向长钻孔施工工艺 |
4.4.1 移机定位 |
4.4.2 开孔和扩孔 |
4.4.3 封孔 |
4.4.4 安装孔口装置 |
4.4.5 钻孔施工 |
4.5 大直径定向高位长钻孔抽采效果考察 |
4.5.1 抽采钻孔抽采纯量效果考察 |
4.5.2 抽采钻孔瓦斯浓度效果考察 |
4.5.3 上隅角瓦斯效果考察 |
4.6 本章小节 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)煤矿巷道网络中瓦斯爆炸火焰和压力波传播规律研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状及发展趋势 |
1.3 目前研究存在的问题 |
1.4 研究内容 |
1.5 研究方法和技术路线 |
2 大尺度瓦斯爆炸实验系统和数值计算方法 |
2.1 大尺度瓦斯爆炸实验系统设计与构建 |
2.2 瓦斯爆炸的数值计算方法 |
2.3 本章小结 |
3 大尺度管道中瓦斯爆炸的实验和数值模拟研究 |
3.1 大尺度管道中瓦斯爆炸的实验研究 |
3.2 大尺度管道中瓦斯爆炸的数值计算 |
3.3 管状空间中瓦斯爆炸的尺寸效应 |
3.4 本章小结 |
4 煤矿典型爆源区域的火焰传播和压力分布特征 |
4.1 简单直巷中瓦斯爆炸的火焰传播和压力分布特征 |
4.2 采煤工作面瓦斯爆炸的火焰传播和压力分布特征 |
4.3 掘进工作面瓦斯爆炸的超压分布和火焰作用范围 |
4.4 联络巷瓦斯爆炸的超压分布和火焰作用范围 |
4.5 本章小结 |
5 瓦斯爆炸压力波在巷道中的衰减规律 |
5.1 压力波在直巷中的衰减规律 |
5.2 压力波在转弯巷道中的衰减特性 |
5.3 压力波在分叉巷道中的衰减规律 |
5.4 本章小结 |
6 瓦斯爆炸火焰作用范围和压力分布简化预测模型 |
6.1 简化预测模型的建立 |
6.2 简化预测模型的验证和应用 |
6.3 本章小结 |
7 全文总结 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
附录 大尺度瓦斯爆炸实验系统标准操作规程 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)特殊构造区域采煤工作面瓦斯抽排技术的研究与应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 特殊区域瓦斯研究与测定 |
1.1 煤层瓦斯压力测定方法 |
1.2 煤的瓦斯吸附常数a、b值 |
1.3 煤层瓦斯含量测定 |
1.4 瓦斯放散初速度指标的测定 |
1.5 煤的坚固性系数测定 |
2“U”型通风+回风隅角瓦斯抽排 |
2.1“U”型通风瓦斯分布及涌出特点研究 |
2.2“U”型通风+回风隅角瓦斯抽排技术分析与应用 |
3“Y”型通风+沿空留巷抽排瓦斯技术与应用 |
3.1“Y”型通风下瓦斯分布及涌出特点 |
3.2“Y”型通风+沿空留巷瓦斯抽排技术应用 |
4 采空区高位钻孔瓦斯抽排技术与应用 |
5 结语 |
(5)采空区含瓦斯环境下煤自燃致灾机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 研究方法及技术路线 |
1.6 研究工作进展及成果 |
2 含瓦斯环境下煤自燃微观化学结构演化特性 |
2.1 实验煤样选取与实验方法 |
2.2 不同氧浓度下煤自燃全过程基团演变规律 |
2.3 含瓦斯环境条件下煤自燃全过程基团演变规律 |
2.4 本章小结 |
3 含瓦斯环境下煤自燃全过程温升及气体产物生成特性 |
3.1 实验方案设计 |
3.2 煤体自燃全过程及气体产物生成特性分析 |
3.3 煤体自燃全过程热点演化规律 |
3.4 含瓦斯环境下煤自燃特性 |
3.5 煤体表面多元气体竞争吸附 |
3.6 本章小结 |
4 采空区含瓦斯环境下煤自燃多场演变规律热态试验研究 |
4.1 采空区煤自燃与瓦斯复合灾害发生条理论分析 |
4.2 采空区热动力灾害热态模拟试验平台搭建 |
4.3 采空区无煤自燃环境下流场分布实验结果及分析 |
4.4 采空区含瓦斯环境下煤自燃过程多场分布实验结果及分析 |
4.5 本章小结 |
5 采空区含瓦斯环境下煤自燃多场演变规律数值模拟 |
5.1 数值计算模型 |
5.2 模型验证 |
5.3 采空区含瓦斯环境下煤自燃多场模拟分析 |
5.4 本章小结 |
6 采空区煤自燃与瓦斯复合灾害危险区域演化规律 |
6.1 采空区煤自燃与瓦斯复合灾害危险评价模型 |
6.2 通风条件对采空区复合灾害危险区域分布影响 |
6.3 自燃点位置对复合灾害危险区域分布影响 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)综放工作面下行通风回风隅角瓦斯防治技术(论文提纲范文)
1 工作面概况 |
2 瓦斯积聚的原因分析 |
3 回风隅角瓦斯防治技术 |
3.1 风障法 |
3.2 矿用压风引风器法 |
3.3 减少积聚空间法 |
3.4 避免锐角通风法 |
3.5 加强采空区煤柱支护法 |
3.6 扩大通风断面法 |
4 综放工作面瓦斯管控措施 |
4.1 加强回风隅角瓦斯监控 |
4.2 提高工作人员安全意识 |
4.3 加强井下设备检修力度 |
4.4 落实瓦斯监管责任 |
5 结 语 |
(7)倾斜煤层窄煤柱工作面瓦斯运移规律及防治技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 窄煤柱稳定性研究现状 |
1.2.2 工作面采空区瓦斯运移规律研究现状 |
1.2.3 瓦斯防治技术研究现状 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 研究内容及目的 |
1.4 研究方案及技术路线 |
1.4.1 研究方案 |
1.4.2 技术路线 |
2 采空区瓦斯运移影响因素分析 |
2.1 煤的微观孔、裂隙结构特征 |
2.1.1 煤中的孔隙 |
2.1.2 煤中的裂隙 |
2.2 采空区瓦斯流动基本规律 |
2.2.1 多孔介质的理论及特性 |
2.2.2 采空区瓦斯流动基本方程 |
2.3 工作面瓦斯来源分析 |
2.4 采空区瓦斯涌出特征分析 |
2.4.1 采空区瓦斯的涌出特征 |
2.4.2 工作面采空区瓦斯涌出量测算方法 |
2.5 本章小结 |
3 工作面回采过程中窄煤柱变形规律分析 |
3.1 试验矿井工作面概况 |
3.2 工作面煤柱力学效应分析 |
3.3 工作面回采过程中窄煤柱稳定性数值模拟 |
3.3.1 FLAC3D软件简介 |
3.3.2 数值模拟方案 |
3.4 数值模拟结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 工作面采空区瓦斯运移规律数值模拟 |
4.1 通风方式及采空区上覆岩层“三带”高度计算 |
4.1.1 通风方式的选择 |
4.1.2 采空区上覆岩层“三带”高度计算 |
4.2 倾斜煤层窄煤柱工作面采空区瓦斯运移数值模拟 |
4.2.1 窄煤柱工作面物理模型的建立 |
4.2.2 模型各区域渗透率及粘性阻力系数的确定 |
4.2.3 模型各区域瓦斯源项设定 |
4.2.4 数值模拟结果分析 |
4.3 高位钻场抽采瓦斯数值模拟 |
4.4 回风隅角埋管抽放采空区瓦斯数值模拟 |
4.5 本章小结 |
5 瓦斯防治技术工程应用及防治效果 |
5.1 瓦斯防治技术工程应用 |
5.1.1 高位钻场抽采瓦斯技术 |
5.1.2 回风隅角埋管抽放采空区瓦斯 |
5.1.3 瓦斯防治其他措施 |
5.2 瓦斯防治技术效果 |
5.2.1 瓦斯涌出规律分析 |
5.2.2 工作面瓦斯治理效果 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)特厚煤层坚硬顶板综放面瓦斯治理技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 采动影响下覆岩破断规律研究现状 |
1.2.2 采空区瓦斯治理研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
2 矿井概况及工作面瓦斯涌出规律 |
2.1 矿井及工作面概况 |
2.1.1 井田煤层情况 |
2.1.2 矿井瓦斯分布带及煤层瓦斯含量 |
2.1.3 煤层顶、底板岩性 |
2.1.4 工作面概况 |
2.1.5 工作面通风及瓦斯 |
2.2 瓦斯含量测定及瓦斯涌出规律分析 |
2.2.1 瓦斯含量测定 |
2.2.2 瓦斯来源及涌出规律分析 |
2.3 采空区瓦斯运移数值模拟 |
2.3.1 瓦斯运移模型建立 |
2.3.2 瓦斯运移规律数值实现 |
2.3.3 运输巷风流入口边界 |
2.3.4 流体边界条件设置 |
2.3.5 数值模拟结果与分析 |
2.4 本章小结 |
3 瓦斯动态治理理念及瓦斯治理方案 |
3.1 瓦斯动态治理理念 |
3.2 采空区瓦斯治理方法 |
3.2.1 高位钻孔瓦斯抽采 |
3.2.2 高抽巷瓦斯抽采 |
3.2.3 埋管瓦斯抽采 |
3.2.4 插管瓦斯抽采 |
3.2.5 合理配风 |
3.3 瓦斯治理方案设计 |
3.3.1 采空区覆岩采动变形破坏规律及三带高度的确定 |
3.3.2 工作面沿走向在顶板布置高位钻孔抽采采空区瓦斯的设计方案 |
3.3.3 采空区埋管设计方案 |
3.3.4 采空区插管设计方案 |
3.3.5 合理配风 |
3.4 方案比较 |
3.5 本章小结 |
4 方案实施效果及优化 |
4.1 高位钻孔抽采方案及实施效果 |
4.2 1#高位钻孔瓦斯抽采效果及方案优化分析 |
4.3 优化方案及实施效果 |
4.3.1 优化高位钻孔设计方案 |
4.3.2 2#钻场实施效果分析 |
4.3.3 进一步验证优化方案的实践效果 |
4.4 本章小结 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)采空区漏风携热对高温采煤工作面热环境的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 采空区漏风研究现状 |
1.2.2 采空区煤自燃研究现状 |
1.2.3 矿井热害防治研究现状 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 采空区温度场数学模型 |
2.1 采煤工作面热源分析 |
2.1.1 井下热源 |
2.1.2 采空区热风 |
2.2 采空区多孔介质渗流理论 |
2.2.1 流体流动状态 |
2.2.2 线性达西定律 |
2.2.3 非线性渗流定律 |
2.3 采空区风流流动传热数学模型 |
2.3.1 流体平衡方程 |
2.3.2 流体传热方程 |
2.3.3 组分输运方程 |
2.4 本章小结 |
3 采空区漏风携热模拟方法 |
3.1 模拟软件介绍 |
3.2 采空区漏风流场模拟方法 |
3.2.1 孟村矿及其采面概况 |
3.2.2 物理模型及网格划分 |
3.2.3 采空区孔隙率分布 |
3.3 采空区煤自燃模拟方法 |
3.3.1 煤自燃反应速率 |
3.3.2 动态采空区煤自燃 |
3.4 边界条件及处理 |
3.5 本章小结 |
4 采空区漏风对采面热环境的影响模拟 |
4.1 采空区煤自燃对采煤工作面热环境影响 |
4.1.1 不同推进速度下采空区煤自燃对采面热环境影响 |
4.1.2 采面热环境随采空区煤自燃过程的升温规律 |
4.1.3 采空区发生煤自燃时采面热环境升温规律 |
4.2 原始岩温下采空区漏风对采面热环境影响 |
4.2.1 原始岩温测定 |
4.2.2 采空区煤岩温度对采面热环境影响 |
4.3 本章小结 |
5 采空区漏风影响的采面风温预测与应用 |
5.1 孟村矿401101工作面风温现状模拟 |
5.1.1 孟村矿401101工作面热害现状 |
5.1.2 孟村矿401101工作面风温模拟 |
5.1.3 采空区漏风对401101采面热环境的影响 |
5.2 不同进风温度下采面风温预测 |
5.3 孟村矿采煤工作面制冷降温 |
5.3.1 采煤工作面降温需冷量计算 |
5.3.2 采煤工作面移动风冷降温 |
5.3.3 采煤工作面制冷降温方案 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)保德煤矿偏“Y”型工作面采空区埋管抽采技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 上隅角瓦斯超限治理研究现状 |
1.2.2 采空区埋管抽采研究现状 |
1.2.3 问题的提出 |
1.3 研究目标与主要研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 保德煤矿概况以及瓦斯涌出量预测 |
2.1 矿井概况 |
2.1.1 井田概况 |
2.1.2 井田地层 |
2.1.3 开采煤层 |
2.1.4 开拓方式与抽采现状 |
2.2 81307工作面瓦斯涌出量预测 |
2.3 本章小结 |
3 偏“Y”型工作面上隅角瓦斯超限及瓦斯运移 |
3.1 偏“Y”型工作面上隅角瓦斯超限分析 |
3.2 瓦斯的流动规律 |
3.2.1 抽采条件下采空区瓦斯流动特征 |
3.2.2 瓦斯的扩散运动 |
3.2.3 采空区内流体渗流定律 |
3.3 抽采条件下采空区气体运动方程 |
3.4 本章小结 |
4 埋管参数对上隅角瓦斯抽采效果影响规律数值模拟 |
4.1 多物理场COMSOL Multiphysics软件简介 |
4.1.1 COMSOL内置模块 |
4.1.2 基于多物理场耦合模拟 |
4.2 几何模型及边界条件 |
4.2.1 几何模型及网格划分 |
4.2.2 参数及边界条件设定 |
4.3 无埋管抽采条件下上隅角瓦斯分布 |
4.4 埋管布置间距对上隅角瓦斯浓度的影响 |
4.4.1 数值模型 |
4.4.2 模拟结果及分析 |
4.5 抽采负压对上隅角瓦斯浓度的影响 |
4.5.1 数值模型 |
4.5.2 模拟结果及分析 |
4.6 抽采管径对上隅角瓦斯浓度的影响 |
4.6.1 数值模型 |
4.6.2 模拟结果及分析 |
4.7 抽采流量对上隅角瓦斯浓度的影响 |
4.7.1 数值模型 |
4.7.2 模拟结果及分析 |
4.8 本章小结 |
5 埋管抽采治理上隅角瓦斯超限的应用与效果考察 |
5.1 81307工作面概况 |
5.2 81307采空区埋管抽采主要参数 |
5.2.1 埋管抽采设计参数 |
5.2.2 埋管施工技术 |
5.3 监测方法 |
5.3.1 传感器布置 |
5.3.2 传感器的安设位置 |
5.4 81307工作面效果考察分析 |
5.4.1 实测工作面风流瓦斯浓度考察分析 |
5.4.2 实测上隅角瓦斯浓度考察分析 |
5.4.3 实测工作面回风流瓦斯浓度考察分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
四、采煤工作面回风隅角瓦斯积聚机理与治理技术研究(论文参考文献)
- [1]矿井采煤工作面回风隅角瓦斯防治探讨[J]. 柳鹏飞. 能源与节能, 2022(01)
- [2]腾晖矿大直径定向高位长钻孔治理上隅角瓦斯技术研究[D]. 张晓刚. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [3]煤矿巷道网络中瓦斯爆炸火焰和压力波传播规律研究[D]. 朱云飞. 中国矿业大学, 2021
- [4]特殊构造区域采煤工作面瓦斯抽排技术的研究与应用[J]. 吴昊,杨维波,刘元宝,程磊,赵建华,陈国雷,刘东教,陈波. 煤炭科学技术, 2020(S2)
- [5]采空区含瓦斯环境下煤自燃致灾机理研究[D]. 郑苑楠. 中国矿业大学, 2020
- [6]综放工作面下行通风回风隅角瓦斯防治技术[J]. 慈忠贞. 煤, 2020(09)
- [7]倾斜煤层窄煤柱工作面瓦斯运移规律及防治技术研究[D]. 赵学文. 西安科技大学, 2020(01)
- [8]特厚煤层坚硬顶板综放面瓦斯治理技术研究[D]. 刘洪波. 西安科技大学, 2020(01)
- [9]采空区漏风携热对高温采煤工作面热环境的影响[D]. 张正开. 西安科技大学, 2020(01)
- [10]保德煤矿偏“Y”型工作面采空区埋管抽采技术研究[D]. 杨前意. 安徽理工大学, 2020(04)