| 摘要 | 第4-10页 |
| Abstract | 第10-18页 |
| 1 引言 | 第24-48页 |
| 1.1 题的背景及意义 | 第24-27页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第27-43页 |
| 1.2.1 煤炭自燃学说的研究现状 | 第27-31页 |
| 1.2.2 综放开采自然发火机理发展 | 第31-37页 |
| 1.2.3 采空区自然发火风流特性研究 | 第37-38页 |
| 1.2.4 采空区覆岩垮落岩体渗流特性研究 | 第38-39页 |
| 1.2.5 采空区覆岩垮落特征对风流介质参数影响 | 第39-41页 |
| 1.2.6 采空区垮落岩体孔隙率自然发火研究 | 第41-43页 |
| 1.3 主要研究内容与方法 | 第43-46页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第43-45页 |
| 1.3.2 研究方法 | 第45页 |
| 1.3.3 研究路线图 | 第45-46页 |
| 1.4 本章小结 | 第46-48页 |
| 2 综放采空区自然发火空间特性研究 | 第48-78页 |
| 2.1 采空区自燃三带及自燃危险区域的分析 | 第48-50页 |
| 2.2 综放采空区多孔介质及渗流特性 | 第50-57页 |
| 2.2.1 多孔介质的概念 | 第50-51页 |
| 2.2.2 多孔介质的基本参数 | 第51-54页 |
| 2.2.3 采空区多孔介质和裂隙形成理论 | 第54-56页 |
| 2.2.4 采空区多孔介质渗流及渗流速度 | 第56-57页 |
| 2.3 采空区覆岩孔隙率三维空间分布规律 | 第57-68页 |
| 2.3.1 覆岩的竖向位移 | 第59-61页 |
| 2.3.2 覆岩运动的平面伸张量 | 第61页 |
| 2.3.3 覆岩离层带的孔隙率分布 | 第61-62页 |
| 2.3.4 覆岩冒落带的孔隙率分布 | 第62-65页 |
| 2.3.5 模型试用性验算 | 第65-68页 |
| 2.4 采空区主要气体组分及运动机理 | 第68-76页 |
| 2.4.1 采空区主要气体组分 | 第68-69页 |
| 2.4.2 采空区气体渗流模型 | 第69-71页 |
| 2.4.3 采空区漏风机理研究 | 第71-76页 |
| 2.5 本章小结 | 第76-78页 |
| 3 错层位采煤法理论分析研究 | 第78-154页 |
| 3.1 错层位巷道布置采煤法简介 | 第78-82页 |
| 3.2 错层位巷道布置不同尺寸三角煤柱分区方法研究 | 第82-85页 |
| 3.3 错层位不同煤柱尺寸条件下覆岩断裂矿山压力分析 | 第85-122页 |
| 3.3.1 弯曲薄板基本理论及边界条件 | 第88-92页 |
| 3.3.2 弯曲矩形板平衡问题 | 第92-99页 |
| 3.3.3 开采过程中常见的基本顶板支撑条件及求解 | 第99-122页 |
| 3.4 错层位三角煤柱区域底板力学和塑性区分析 | 第122-131页 |
| 3.4.1 错层位三角煤柱区域底板岩层应力分布 | 第122-126页 |
| 3.4.2 采场应力σ的确定 | 第126-131页 |
| 3.5 覆岩大、小结构下错层位三角煤区域应力研究 | 第131-134页 |
| 3.5.1 错层位三角煤柱区域围岩变形失稳机理 | 第131-133页 |
| 3.5.2 错层位接续面侧三角煤柱受力分析 | 第133-134页 |
| 3.6 错层位工作面不同开采阶段漏风特性分析 | 第134-142页 |
| 3.6.1 错层位首采面老顶初次断裂前漏风分析 | 第134-136页 |
| 3.6.2 错层位首采面老顶周期断裂阶段漏风分析 | 第136-139页 |
| 3.6.3 错层位接续面老顶断裂前漏风分析 | 第139页 |
| 3.6.4 错层位接续面老顶周期断裂阶段漏风分析 | 第139-142页 |
| 3.7 错层位巷道布置采空区渗透率分析 | 第142-144页 |
| 3.8 错层位采空区自然发火类别分析 | 第144-152页 |
| 3.8.1 层次分析法基本原理 | 第146-147页 |
| 3.8.2 煤炭自燃危险性等级划分 | 第147-148页 |
| 3.8.3 模糊综合评价模型的建立 | 第148-150页 |
| 3.8.4 模糊综合评价模型计算分析 | 第150-152页 |
| 3.9 本章小结 | 第152-154页 |
| 4 错层位采煤法矿山压力与自然发火关系实验室模拟研究 | 第154-172页 |
| 4.1 相似模拟实验的原理及用途 | 第154-157页 |
| 4.1.1 相似模拟实验的原理 | 第154-156页 |
| 4.1.2 相似模拟实验的用途 | 第156-157页 |
| 4.2 错层位采煤法相似模拟实验 | 第157-169页 |
| 4.2.1 相似模拟实验煤、岩性质及模型制作 | 第157-162页 |
| 4.2.2 实验步骤与观测内容 | 第162-163页 |
| 4.2.3 实验过程及分析 | 第163-169页 |
| 4.3 本章小结 | 第169-172页 |
| 5 错层位采煤法矿山压力与自然发火关系数值模拟研究 | 第172-192页 |
| 5.1 软件ANSYS~(R18.0)原理与应用 | 第172-178页 |
| 5.2 数值模型的建立 | 第178-183页 |
| 5.2.1 数值模拟的内容 | 第178-179页 |
| 5.2.2 数值模拟模型的建立 | 第179-181页 |
| 5.2.3 模型边界条件与计算参数 | 第181-183页 |
| 5.2.4 数值模拟计算过程 | 第183页 |
| 5.3 数值模拟结果分析 | 第183-191页 |
| 5.4 本章小结 | 第191-192页 |
| 6 错层位负煤柱下采空区多场综合数值模拟研究 | 第192-216页 |
| 6.1 引言 | 第192页 |
| 6.2 CFD模拟和场模拟原理 | 第192-195页 |
| 6.2.1 数值模拟 | 第192页 |
| 6.2.2 CFD模拟 | 第192-194页 |
| 6.2.3 场模拟 | 第194-195页 |
| 6.3 FLUENT软件概述 | 第195-198页 |
| 6.3.1 FLUENT软件模块和TECPLOT后处理软件 | 第196-197页 |
| 6.3.2 FLUENT在本文数值模拟中的应用 | 第197-198页 |
| 6.4 采空区气体渗流场、压力场及浓度场综合模拟 | 第198-214页 |
| 6.4.1 物理模型构建和边界条件设定 | 第198-202页 |
| 6.4.2 气体运动基本守恒方程组 | 第202-203页 |
| 6.4.3 方程组的离散及解算方法 | 第203页 |
| 6.4.4 采空区气体压力分布规律 | 第203-205页 |
| 6.4.5 采空区气体流场分布规律 | 第205-206页 |
| 6.4.6 采空区气体组分浓度分布规律 | 第206-213页 |
| 6.4.7 采空区遗煤氧化自燃带范围的确定 | 第213-214页 |
| 6.5 本章小结 | 第214-216页 |
| 7 镇城底矿2 | 第216-238页 |
| 7.1 地理条件 | 第216页 |
| 7.2 错层位工作面巷道布置优化 | 第216-220页 |
| 7.2.1 提高回采率的经济效益方面 | 第217-218页 |
| 7.2.2 防治自然发火的安全效益方面 | 第218-219页 |
| 7.2.3 错层位防治自然发火在其他项目取得的效益方面 | 第219-220页 |
| 7.3 错层位负煤柱综放工作面矿压显现规律现场实测 | 第220-227页 |
| 7.3.1 监测目的及方案 | 第220-221页 |
| 7.3.2 测区液压支架监测结果数据分析 | 第221-226页 |
| 7.3.3 测区液压支架整体平均受力分析 | 第226-227页 |
| 7.4 错层位负煤柱采空区自然发火多参数现场观测 | 第227-237页 |
| 7.4.1 工作面概况 | 第228页 |
| 7.4.2 现场观测与数据采集 | 第228-229页 |
| 7.4.3 测点布置 | 第229页 |
| 7.4.4 测试数据 | 第229-230页 |
| 7.4.5 错层位采空区多参数数据分析 | 第230-237页 |
| 7.5 本章小结 | 第237-238页 |
| 8 主要研究结论、创新点与展望 | 第238-244页 |
| 8.1 主要结论 | 第238-241页 |
| 8.2 论文创新点 | 第241-242页 |
| 8.3 论文研究展望与不足 | 第242-244页 |
| 参考文献 | 第244-254页 |
| 致谢 | 第254-255页 |
| 作者简介 | 第255页 |
