回采工作面采空區(qū)瓦斯運移立體模型的設(shè)計研究.pdf

1、采空區(qū)瓦斯涌出在工作面瓦斯涌出中占有較大的比例，只有了解和掌握采空區(qū)風流流動狀態(tài)和采空區(qū)瓦斯的賦存、運移、涌出規(guī)律，找出瓦斯積聚點，才可以有的放矢的調(diào)整采場通風系統(tǒng)，確定采場合理通風參數(shù)，防止瓦斯積聚。但由于受到現(xiàn)場條件的限制，難以觀測采空區(qū)氣體流動的物理過程。因此本論文從試驗的角度，以沙曲礦14205綜采工作面為原型，依據(jù)相似理論和相似準則，在實驗室措建回采工作面采空區(qū)瓦斯運移模擬研究的試驗系統(tǒng)，用以進行采空區(qū)風流流動狀態(tài)及瓦斯運移規(guī)

2、律的研究。
　　 論文較為詳細的分析了回采工作面采空區(qū)瓦斯涌出規(guī)律及涌出量；對于采空區(qū)瓦斯的濃度分布規(guī)律進行了定性分析；同時運用采空區(qū)“橫三區(qū)”、“豎三帶”的理論，結(jié)合沙曲礦14205工作面的具體情況，確定了冒落帶的高度并對聚空區(qū)進行了“橫三區(qū)"的劃分，為三維模型中采空區(qū)的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
　　 論文為了確保模型與原型之間相似關(guān)系成立，達到科學模擬現(xiàn)實井下環(huán)境的目的，依據(jù)相似理論和相似準則，提出采空區(qū)瓦斯運移立體模型應(yīng)遵

3、循的相似準則，確定模型的幾何尺寸和其他相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)了模型與原型的幾何相似、運動相似和動力相似。論文對立體模型進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和搭建，主要內(nèi)容包括：設(shè)計模型的主體由通風系統(tǒng)、模擬采場的試驗臺、扇風機及附屬裝置、采集與檢測系統(tǒng)組成；在模型中采用球形閥作為風門，實現(xiàn)多種一個模型多種通風方式的轉(zhuǎn)換，并說明了使用方法；對采空區(qū)進行特性分析，根據(jù)分析結(jié)果完成采空區(qū)的填充；計算局部阻力和摩擦阻力，根據(jù)最大通風阻力選取風機；依據(jù)采空區(qū)瓦斯來源和涌出規(guī)律設(shè)