本文選題：注氮防滅火　切入點(diǎn)：非間隔式　出處：《中國礦業(yè)大學(xué)（北京）》2013年博士論文

【摘要】：我國礦井現(xiàn)階段預(yù)防回采工作面采空區(qū)遺煤自燃普遍采用埋管注氮工藝,它主要存在兩方面的嚴(yán)重缺陷：注氮點(diǎn)在空間上存在間隔,致使氮?dú)庠诓煽諈^(qū)未形成連續(xù)性分布,注氮惰化效果差,所需注氮量大；注氮埋管交替丟棄在采空區(qū)內(nèi),材料不能回收,造成極大的資源浪費(fèi),投入成本大。針對傳統(tǒng)埋管注氮工藝的主要問題,提出了非間隔式注氮防滅火工藝,保持注氮點(diǎn)與工作面的同步移動(dòng),使注氮點(diǎn)在采空區(qū)保持空間上的連續(xù)。根據(jù)材料力學(xué)相關(guān)原理將非間隔式注氮防滅火工藝設(shè)計(jì)成邊旋轉(zhuǎn)邊牽引的方式,利用注氮管路的抗剪切能力克服牽引過程中的最大阻力。運(yùn)用巖土力學(xué)模擬軟件FLAC3D模擬分析采空區(qū)注氮埋管管壁應(yīng)力分布狀態(tài)；基于彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)與卸荷拱原理等相關(guān)理論,研究得出上覆巖層對采空區(qū)注氮埋管管壁施加載荷與非間隔式注氮防滅火工藝動(dòng)力值的理論計(jì)算方法�；诿貉鯊�(fù)合理論,建立了采空區(qū)高溫區(qū)域判別模型,為確定非間隔式注氮防滅火工藝實(shí)施的最佳注氮點(diǎn)位置提供了理論依據(jù)。理論分析研究了非間隔式注氮防滅火裝備的牽引方式、計(jì)算了注氮管路各項(xiàng)參數(shù)、確定了各管段之間聯(lián)接方法；設(shè)計(jì)加工了非間隔式注氮防滅火裝備,并進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)校核與裝備設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化。
[Abstract]:To prevent spontaneous combustion of coal in goaf of mining face in our country at present, buried pipe nitrogen injection technology is widely used, which mainly has two serious defects: nitrogen injection points are spaced in space, resulting in non-continuous distribution of nitrogen gas in goaf.The nitrogen injection tube is discarded in the goaf alternately, the material can not be recovered, resulting in a great waste of resources and high input cost.In view of the main problems of the traditional nitrogen injection technology for buried pipes, a non-interval nitrogen injection fire extinguishing technology is put forward, which keeps the nitrogen injection point moving synchronously with the working face, so that the nitrogen injection point can keep the continuity of space in the goaf.According to the principle of mechanics of materials, the non-spaced nitrogen injection fire extinguishing process is designed as the way of side rotating and drawing, and the maximum resistance in the course of traction is overcome by the shear resistance of nitrogen injection pipeline.Using geotechnical mechanics simulation software FLAC3D to simulate and analyze the stress distribution of nitrogen injected pipe wall in goaf, based on the theory of elasticity, structural mechanics and unloading arch, etc.The theoretical calculation method of load on the wall of nitrogen injection pipe in goaf and dynamic value of non-spaced nitrogen injection to prevent and extinguish fire are obtained.Based on the theory of coal and oxygen composite, the model of high temperature zone discrimination in goaf is established, which provides a theoretical basis for determining the best position of nitrogen injection point for the implementation of non-interval nitrogen injection fire prevention and extinguishing technology.The traction mode of non-spaced nitrogen injection fire extinguishing equipment is studied theoretically, the parameters of nitrogen injection pipeline are calculated, and the connecting method between each section is determined, and the non-spaced nitrogen injection fire extinguishing equipment is designed and processed.Field test checking and equipment design parameter optimization are also carried out.
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TD75

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本文編號：1691668