1绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2国内外的研究现状 2
1.2.1国外研究状况 2
1.2.2国内研究状况 2
1.3课题的研究内容和方法 3
1.3.1研究的主要内容 3
1.3.2研究方法 3
1.4技术路线 4
1.5研究的意义 4
1.6研究目标 5
1.7可行性分析 5
1.8本章小结 5
2顶板垮落和瓦斯爆炸机理的简要分析 7
2.1顶板垮落机理 7
2.1.1采场覆岩运动的基本特征 7
2.1.2采场覆岩结构及力学性质分析 12
2.1.3顶板垮落对瓦斯流场的影响 13
2.2瓦斯爆炸反应方程式 14
2.3瓦斯爆炸产生的能量 15
2.4瓦斯爆炸所需要的条件 15
2.5本章小结 16
3采空区三带的划分和煤炭自燃形成火源的机理研究 17
3.1采空区自燃“三带”分布和煤炭自燃的位置 17
3.2采空区自燃影响因素 19
3.2.1采空区“三带”分布规律分析 19
3.2.2煤炭自燃是瓦斯爆炸的火源 23
3.2.3煤炭自燃的过程 24
3.3顶板垮落影响下，瓦斯的涌动与火源点的关系 27
3.3.1向工作面方向的瓦斯 27
3.3.2向采空区方向的瓦斯 28
3.4本章小结 28
4顶板垮落对回风巷侧三带瓦斯影响的实验室相似模拟 30
4.1实验室相似模拟的介绍 30
4.1.1相似实验要遵循的三个相似规律 30
4.1.2本实验要采用的模拟相似比的情况介绍 31
4.2相似模拟实验的设计 32
4.2.1实验的目的 32
4.2.2实验的手段 32
4.3实验的展开及原始数据的记录 37
4.3.1实验准备 37
4.3.2实验数据的记录 39
4.4小结 65
4.4.1在窒息区范围内比较 66
4.4.2弱渗流区 70
4.4.3强渗流带内 72
4.5瓦斯运移过程中浓度变化及与火点相遇的情况 72
4.5.1在窒息带内 73
4.5.2弱渗流带 73
4.5.3在强渗流带内 74
4.6本章小结 74
5顶板垮落时采空区瓦斯移动规律数值模拟 76
5.1FLUENT软件及其功能介绍 76
5.1.1Fluent软件结构 76
5.1.2用FLUENT程序求解问题的步骤 78
5.2现场地质条件的数值模拟参数设计说明 78
5.2.1采空区模型及网格划分 78
5.2.2瓦斯流动的FLUENT数学模型 79
5.2.3动网格设置 80
5.3模拟过程及结果 83
5.3.1 10m垮落步距瓦斯流场数值模拟 83
5.3.2 15m垮落步距瓦斯流场数值模拟 86
5.3.3 20m垮落步距瓦斯流场数值模拟 90
5.3.4 25m垮落步距瓦斯流场数值模拟 92
5.4本章小结 94
6结论 95
参考文献 96