隨著煤炭產業(yè)的規(guī)模化、集約化、機械化發(fā)展，山西省對煤礦企業(yè)兼并重組，實施煤炭資源整合策略，但資源整合型礦井在技術改造和開采階段將面臨很多技術難題，其中如何控制整合前小煤礦遺留的大面積的自然發(fā)火危險區(qū)域，成為資源整合礦井火區(qū)治理工作中的關鍵。本文研究水泉煤礦整合前小煤礦自然發(fā)火原因及其特點，運用地面同位素測氡探測技術探明自然發(fā)火區(qū)域的情況，并根據水泉煤礦自然發(fā)火區(qū)域的情況，確定適合此類資源整合礦井封閉區(qū)域內自然發(fā)火危險區(qū)域的控制技術措施。 實驗研究方面，采用程序升溫設備和紅外光譜儀聯(lián)用，根據生成的標志性氣體的光譜特征，掌握煤氧化自燃過程中基本參數的變化規(guī)律，分析資源整合前小煤礦自然發(fā)火的主要影響因素；現(xiàn)場探測方面，選用地面同位素測氡探測技術進行自然發(fā)火區(qū)域的探測，通過對數據分析，初步確定自然發(fā)火范圍和火源中心位置。 根據以上研究，設計采用地面鉆孔充注CO2技術控制自然發(fā)火區(qū)域，建立CO2充注系統(tǒng)，并根據探明的發(fā)火區(qū)域情況，確定地面鉆孔的合理位置，使得對礦井大面積自然發(fā)火區(qū)域的控制更加系統(tǒng)化、高效化。本文的研究成果對類似的資源整合礦井封閉區(qū)域內的大面積自然發(fā)火危險區(qū)域的治理工作具有一定的參...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 問題的提出
    1.2 國內外的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自然發(fā)火危險區(qū)域探測技術
            1.2.1.1 井下探測方法
            1.2.1.2 地面探測方法
        1.2.2 自然發(fā)火區(qū)域治理與控制技術
    1.3 研究內容及技術路線
        1.3.1 研究的內容
        1.3.2 研究方法及技術路線
2 礦井資源整合情況概述
    2.1 整合前各礦基本情況
    2.2 煤自燃機理研究
        2.2.1 煤自然發(fā)火的原因分析
        2.2.2 煤自然發(fā)火的主要影響因素
    2.3 整合前小煤礦自然發(fā)火的特點
    2.4 整合前小煤礦自燃火災的危害
    2.5 水泉煤礦概況
        2.5.1 可采煤層
        2.5.2 瓦斯與煤塵
        2.5.3 自燃傾向性
    2.6 水泉煤礦疑似火區(qū)現(xiàn)狀
    2.7 本章小結
3 煤樣程序升溫生成標志氣體的紅外光譜分析
    3.1 紅外光譜理論簡介
        3.1.1 紅外光譜的產生
        3.1.2 紅外光譜的形成條件
    3.2 紅外光譜圖
    3.3 煤燃燒生成氣體紅外光譜實驗
        3.3.1 實驗設備和樣品制備
        3.3.2 實驗過程
        3.3.3 實驗結果分析
    3.4 本章小結
4 地面測氡技術探測自然發(fā)火危險區(qū)域
    4.1 氡的基本性質
        4.1.1 氡的產生
        4.1.2 氡的物理性質
        4.1.3 氡的化學性質
        4.1.4 氡析出率
    4.2 氡測量的方法及測量儀器
        4.2.1 α 杯法測量原理
        4.2.2 測量裝置與測量方法
        4.2.3 現(xiàn)場探測步驟
    4.3 水泉煤礦自然發(fā)火危險區(qū)域探測
    4.4 探測結果及分析
        4.4.1 疑似火區(qū)中心范圍圖
        4.4.2 異常區(qū)域立體圖
        4.4.3 疑似火源中心點分析
    4.5 本章小結
5 水泉煤礦自然發(fā)火危險區(qū)域控制技術
    5.1 二氧化碳防滅火技術概述
        5.1.1 二氧化碳的物理性質
        5.1.2 二氧化碳的化學性質
    5.2 二氧化碳防滅火機理及特點
    5.3 二氧化碳充注系統(tǒng)裝備及工藝
        5.3.1 系統(tǒng)與工藝構成
        5.3.2 充注系統(tǒng)主要技術參數
        5.3.3 二氧化碳釋放口位置的確定
    5.4 注入效果模擬
    5.5 控制效果現(xiàn)場檢驗方法
    5.6 控制效果對比分析
    5.7 本章小結
6 結論
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷
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本文編號：3803198