本文關(guān)鍵詞：古山礦065-2大傾角易自燃厚煤層綜放開采自燃防治技術(shù)研究

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【摘要】：煤礦自燃火災次數(shù)占火災總次數(shù)的90%以上,在中國大傾角煤層儲量約占煤炭總儲量的14.05%,大傾角厚煤層自燃防治問題更為嚴峻。古山礦所含煤層為極易自燃煤層,065-2綜放工作面是大傾角易自燃厚煤層綜放開采工作面,自然傾向性高,發(fā)火期縮短,自燃防治難度大。結(jié)合現(xiàn)場實際,采用現(xiàn)場測試、實驗室實驗、理論分析(數(shù)值模擬)以及工程應用相結(jié)合的方法,主要進行的工作和取得的成果如下：(1)通過現(xiàn)場取樣、室內(nèi)熱重實驗、光譜特性實驗等,研究了古山礦煤體的自燃特性及發(fā)火期。(2)通過065-2大傾角綜放工作面采空區(qū)氣體、溫度現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)值模擬研究,指出大傾角綜放工作面采空區(qū)在氧氣濃度分布、溫度分布、風流速度分布、氧化帶分布等方面和近水平及緩傾斜綜放工作面采空區(qū)分布具有明顯區(qū)別,得到大傾角綜放工作面采空區(qū)自燃危險區(qū)域分布特征。(3)使用COMSOL Multiphysics 4.3b2D數(shù)值模擬軟件,通過數(shù)值模擬,得出注氮量、注氮孔位置、注氮時間和氧化帶寬度之間的非線性關(guān)系。(4)采用數(shù)值解算方法,從隔離墻長度、道數(shù)兩個方面對采用砌筑隔離墻調(diào)控采空區(qū)風流結(jié)構(gòu)的效果進行對比研究,得到不同風流結(jié)構(gòu)調(diào)控技術(shù)參數(shù)與采空區(qū)氧化帶寬度的定量關(guān)系和砌筑隔離墻的有效保護范圍；基于最小二乘原理和數(shù)據(jù)中心化處理之后,采用四步逐步回歸分析得出隔離墻工藝參數(shù)和氧化帶寬度之間的定量化關(guān)系：Lmax=37.318-0.752(x1-10)+0.643(x2-6)+0.267(x2-6)2-0.052(x1-10)2(R2=0.970)關(guān)系,增加隔離墻長度和道數(shù)能夠降低采空區(qū)氧化帶寬度。通過綜合自燃防治措施的實施,回采期間回風流和上隅角的瓦斯和CO沒有出現(xiàn)過超限現(xiàn)象,有效預測和預防了采空區(qū)浮煤自然發(fā)火,保證了該時期的安全、高效回采。
【關(guān)鍵詞】：大傾角 厚煤層 綜放開采 自然火災 綜合防治
【學位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD752.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 煤自燃防治國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 煤自然發(fā)火機理12-13
• 1.2.2 采空區(qū)危險區(qū)域判定13
• 1.2.3 采空區(qū)自燃防治技術(shù)13-17
• 1.3 主要研究內(nèi)容和方法17-19
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容17-18
• 1.3.2 主要研究方法和技術(shù)路線圖18-19
• 2 065-2綜放工作面煤層自燃特性研究19-29
• 2.1 065-2綜放工作面概況19-20
• 2.1.1 煤層與頂?shù)装鍫顩r19
• 2.1.2 通風與運輸系統(tǒng)19-20
• 2.2 煤層的自燃特性及自然發(fā)火期實驗研究20-27
• 2.2.1 煤層自燃熱重特性20-22
• 2.2.2 煤層自然發(fā)火熱重反應動力學參數(shù)研究22-26
• 2.2.3 基于化學反應活化能煤層自然發(fā)火期研究26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 3 基于現(xiàn)場監(jiān)測的大傾角綜放工作面采空區(qū)自燃特征研究29-33
• 3.1 采空區(qū)自燃“三帶”的現(xiàn)場監(jiān)測方法29-30
• 3.1.1 采空區(qū)自燃“三帶”的現(xiàn)場監(jiān)測方法29
• 3.1.2 測點布置方案29-30
• 3.2 采空區(qū)氣體組分、溫度變化規(guī)律與“三帶”劃分30-32
• 3.2.1 采空區(qū)氧氣濃度分布現(xiàn)場監(jiān)測30-31
• 3.2.2 采空區(qū)溫度分布現(xiàn)場監(jiān)測31-32
• 3.2.3 采空區(qū)“三帶”劃分32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 4 基于數(shù)值模擬的大傾角綜放工作面采空區(qū)自燃特征研究33-40
• 4.1 采空區(qū)滲透率33-34
• 4.2 采空區(qū)流場34-37
• 4.2.1 氣體運移34-35
• 4.2.2 采空區(qū)氣體流動總體控制方程35-36
• 4.2.3 數(shù)值模擬的邊界條件36-37
• 4.3 采空區(qū)自燃“三帶”數(shù)值模擬及自燃危險區(qū)域判定37-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 5 大傾角綜放工作面自燃防治關(guān)鍵工藝參數(shù)和技術(shù)研究40-53
• 5.1 大傾角綜放工作面合理風量確定40-41
• 5.2 隔離墻技術(shù)及工藝參數(shù)研究41-46
• 5.2.1 砌筑隔離墻工藝參數(shù)數(shù)值模擬研究42-44
• 5.2.2 基于SPSS非線性回歸的數(shù)據(jù)分析44-46
• 5.2.3 砌筑隔離墻工藝參數(shù)的確定46
• 5.3 采空區(qū)注氮工藝參數(shù)研究46-50
• 5.3.1 注氮量對采空區(qū)“三帶”分布的影響46-48
• 5.3.2 注氮時間對采空區(qū)“三帶”分布的影響48-50
• 5.3.3 注氮工藝參數(shù)的確定50
• 5.4 大傾角綜放工作面合理推進度研究50
• 5.5 大傾角綜放工作面自燃防治技術(shù)實施效果50-52
• 5.6 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-55
• 結(jié)論53-54
• 展望54-55
• 參考文獻55-57
• 作者簡歷57-59
• 學位論文數(shù)據(jù)集59

【參考文獻】

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本文編號：1036235