【摘 要】
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随着煤矿开采深度的不断加深、以及切顶成巷技术的日益推广,使得采空区漏风规律存在较大的差异。因此,研究深部厚硬顶板厚煤层工作面切顶成巷采空区漏风规律具有重要意义。本论文采用理论分析、数值模拟与现场实验相结合的方法,对张集煤矿1613A工作面“Y”型通风方式采空区漏风规律进行研究。本文先阐述切顶成巷技术的覆岩特征,紧接着对采空区“竖三带”和“横三区”岩体分布范围及特征进行详细分析,然后根据不同覆岩物理
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随着煤矿开采深度的不断加深、以及切顶成巷技术的日益推广,使得采空区漏风规律存在较大的差异。因此,研究深部厚硬顶板厚煤层工作面切顶成巷采空区漏风规律具有重要意义。本论文采用理论分析、数值模拟与现场实验相结合的方法,对张集煤矿1613A工作面“Y”型通风方式采空区漏风规律进行研究。本文先阐述切顶成巷技术的覆岩特征,紧接着对采空区“竖三带”和“横三区”岩体分布范围及特征进行详细分析,然后根据不同覆岩物理特性对应的经验公式计算出冒落带和裂隙带的高度范围,并通过UDEC数值模拟软件模拟采空区覆岩冒落和裂隙分布范围及特征,与经验公式计算结果对比,得到冒落带高度范围为0～22m,裂隙带高度范围为22～70m,采空区裂隙发育在水平方向符合“O”型圈理论,在工作面回采过程中,采空区内距工作面140m以后的区域,冒落的矸石进入稳压区。根据采空区冒落带和裂隙带高度范围,建立相应尺寸的采空区三维物理模型,通过Fluent流体力学数值模拟软件对1613A工作面采空区漏风范围进行了数值模拟,得到1613A工作面采空区漏风范围风流流线图,留巷段漏至采空区的风量为160m3/min,沿工作面走向方向,采空区存在两处严重漏风范围,漏风范围一为距下隅角70m处留巷段流向上隅角采空区120m范围内,漏风范围二为距下隅角70m处留巷段流向开切眼处。运用双示踪气体测量技术对1613A工作面采空区漏风范围进行现场测定,并对工作面进、回风巷以及留巷段的风量、风压等参数进行测量,计算分析采空区漏风范围,综合示踪气体测量结果和能位计算结果得出采空区漏风范围分布,并把现场测量得到的结果与数值模拟所得到的结果进行对比,得出两者的漏风分布范围基本吻合,因此也验证了数值模拟结果的准确性。根据1613A工作面采空区现场漏风范围实际情况,制定了相对应的沿留巷壁回风顺槽悬挂风帐、喷浆堵漏风等具体措施。图[25]表[10]参[90]
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