| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外的研究发展现状 | 第13-20页 |
| 1.2.1 瓦斯涌出运移理论现状研究 | 第13-15页 |
| 1.2.2 矿井工作面通风系统发展现状 | 第15-16页 |
| 1.2.3 采空区瓦斯抽采技术研究现状 | 第16-20页 |
| 1.3 CFD数值模拟在煤矿方面的应用发展现状 | 第20-21页 |
| 1.4 主要研究内容、科学研究方法和简要技术路线 | 第21-24页 |
| 1.4.1 主要研究内容 | 第21页 |
| 1.4.2 科学研究方法 | 第21-23页 |
| 1.4.3 简要技术路线 | 第23-24页 |
| 第二章 回采煤层上覆岩破坏规律及采动裂隙演化规律 | 第24-34页 |
| 2.1 阳泉煤业集团新元煤矿现场情况简介 | 第24-26页 |
| 2.1.1 矿井瓦斯赋存情况 | 第24-25页 |
| 2.1.2 矿井开拓开采基本情况 | 第25页 |
| 2.1.3 煤层地质特征 | 第25-26页 |
| 2.2 采空区上覆岩层采动破坏特征研究 | 第26-30页 |
| 2.2.1 采空区各区带划分的简要介绍 | 第27-28页 |
| 2.2.2 O型圈理论 | 第28-29页 |
| 2.2.3 提出采空区各区带的精细化划分 | 第29-30页 |
| 2.3 采动裂隙演化规律 | 第30页 |
| 2.4 采空区各区带基础参数 | 第30-32页 |
| 2.4.1 确定采空区冒落带和裂隙带高度 | 第31-32页 |
| 2.4.2 采空区各区带裂隙参数采空区的基本性质 | 第32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-34页 |
| 第三章 采空区瓦斯涌出情况及瓦斯运移规律 | 第34-50页 |
| 3.1 综采放顶煤瓦斯涌出来源分析 | 第34-37页 |
| 3.1.1 煤炭开采影响瓦斯在煤层中的赋存状态 | 第34-35页 |
| 3.1.2 综放工作面瓦斯来源分析 | 第35-36页 |
| 3.1.3 综放工作面采空区瓦斯涌出来源分析 | 第36-37页 |
| 3.1.4 随采煤推进采空区瓦斯涌出情况 | 第37页 |
| 3.2 采空区瓦斯运移及流动基本规律 | 第37-41页 |
| 3.2.1 采空区瓦斯运移特征 | 第37-38页 |
| 3.2.2 泄压瓦斯流动与汇集规律 | 第38-41页 |
| 3.3 新元煤矿3103采煤工作面及采空区瓦斯涌出量计算 | 第41-48页 |
| 3.3.1 传统方法无法精确推算采煤工作面及采空区瓦斯涌出量 | 第41-42页 |
| 3.3.2 综合计算法来精确得出采煤面及采空区瓦斯涌出量 | 第42-45页 |
| 3.3.3 采空区瓦斯流动数学方程 | 第45-48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-50页 |
| 第四章 采空多空介质模型及数值模拟前期准备 | 第50-62页 |
| 4.1 采空区的多孔介质模型设定 | 第50-52页 |
| 4.1.1 采空区多孔介质的参数 | 第50-52页 |
| 4.2 数值模拟过程简介 | 第52-54页 |
| 4.2.1 采用数值模拟的原因 | 第52页 |
| 4.2.2 数值模拟采用的模拟软件简介 | 第52-54页 |
| 4.3 数值模拟的前期准备 | 第54-57页 |
| 4.3.1 新元煤矿3103回采工作面概况 | 第54页 |
| 4.3.2 采场及工作面物理模型的构建 | 第54-56页 |
| 4.3.3 设定物理模型内各部分的基础参数和边界条件 | 第56-57页 |
| 4.4 数值模拟过程的详细步骤 | 第57-60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-62页 |
| 第五章 “新Y型”工作面通风系统的优势 | 第62-72页 |
| 5.1 新Y型与其他工作面通风系统对比 | 第62-67页 |
| 5.1.1 不同通风模式理论特性对比 | 第62页 |
| 5.1.2 新Y型通风系统的布置 | 第62-63页 |
| 5.1.3 新Y型通风模式下流场分析 | 第63-65页 |
| 5.1.4 U+L型通风数值模拟分析 | 第65-66页 |
| 5.1.5 新Y型通风综合分析 | 第66-67页 |
| 5.2 新Y型通风模式下的进风风量配比 | 第67-69页 |
| 5.3 现场实践及应用 | 第69-70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-72页 |
| 第六章 顶板千米超长钻孔治理采空区瓦斯 | 第72-88页 |
| 6.1 新Y型通风模式下常用的采空区瓦斯治理方法 | 第72-74页 |
| 6.2 顶板千米超长钻孔抽采瓦斯的原理、理论及优势分析 | 第74-76页 |
| 6.2.1 钻孔抽采的平面径向流动 | 第74-75页 |
| 6.2.2 钻孔瓦斯抽采效果的主要影响因素 | 第75-76页 |
| 6.3 新元矿综放工作面钻孔和钻场布置 | 第76-81页 |
| 6.3.1 顶板千米超长钻孔层位理论分析 | 第77-78页 |
| 6.3.2 上覆岩层高位钻场合理位置及具体施工参数 | 第78页 |
| 6.3.3 千米超长钻孔的具体布置情况 | 第78-80页 |
| 6.3.4 双排交叉布孔的优势 | 第80页 |
| 6.3.5 钻孔的封孔深度 | 第80-81页 |
| 6.4 顶板千米超长钻孔与高抽巷、倾斜钻孔的瓦斯抽采效果对比 | 第81-83页 |
| 6.5 顶板千米超长钻孔与高抽巷、倾斜钻孔的工作面安全状况对比 | 第83-84页 |
| 6.6 顶板千米超长钻孔的数值模拟 | 第84-85页 |
| 6.7 顶板千米超长钻孔的社会经济效益分析 | 第85-86页 |
| 6.8 顶板千米超长钻孔治理瓦斯超限的优势 | 第86页 |
| 6.9 本章小结 | 第86-88页 |
| 第七章 结论 | 第88-92页 |
| 7.1 本文主要结论 | 第88-89页 |
| 7.2 不足及展望 | 第89-92页 |
| 参考文献 | 第92-98页 |
| 致谢 | 第98-100页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 | 第100页 |
