【摘要】：煤層自燃已經(jīng)是我國(guó)大規(guī)模煤礦開采不可回避的問(wèn)題。在高溫環(huán)境下的煤礦爆破開采,既涉及到爆破的高溫環(huán)境也需要改進(jìn)高溫爆破技術(shù),其中認(rèn)識(shí)高溫爆破中的工程規(guī)律,是解決高溫爆破技術(shù)的關(guān)鍵。首先對(duì)煤層自燃的條件進(jìn)行了量綱分析,說(shuō)明了煤層中裂隙對(duì)流比熱傳導(dǎo)更容易誘發(fā)煤層自燃;煤體中的破裂場(chǎng)、氣流場(chǎng)是煤層自燃的條件,單純封堵裂縫隔絕空氣的方法有短期效果,但地質(zhì)體因煤層燃燒力學(xué)特性改變產(chǎn)生變形和破裂后,會(huì)死而復(fù)燃。討論了井工開采誘發(fā)煤層自燃的機(jī)理以及相關(guān)科學(xué)問(wèn)題,對(duì)井工開采分析了采空區(qū)上方冒落帶、破裂帶、沉降帶與煤層自燃的關(guān)系,提出了地表長(zhǎng)期封閉覆蓋與自適應(yīng)循環(huán)注水相結(jié)合的綜合滅火方法。進(jìn)而分析了露天礦開采高邊坡穩(wěn)定性與煤層自燃環(huán)境的關(guān)系,邊坡開挖引起山體變形、開裂,形成破裂場(chǎng)是產(chǎn)生煤層自燃的基本要素。最后,分析了深孔爆破中,爆破技術(shù)可靠性中涉及的科學(xué)問(wèn)題,介紹了利用循環(huán)水降溫的方法。
[Abstract]:Coal seam spontaneous combustion is an unavoidable problem in large-scale coal mining in China. The coal mine blasting mining under the high temperature environment not only involves the high temperature blasting environment but also needs to improve the high temperature blasting technology. Understanding the engineering law in the high temperature blasting is the key to solve the high temperature blasting technology. First of all, the condition of spontaneous combustion of coal seam is analyzed, which shows that convection in coal seam is easier to induce spontaneous combustion of coal seam than heat conduction, and that the rupture field in coal body is the condition of spontaneous combustion of coal seam, and the air flow field in coal body is the condition of spontaneous combustion of coal seam. The method of sealing the cracks and isolating the air has short-term effect, but the geological body will die and be rekindled after the deformation and rupture due to the change of the combustion mechanical properties of the coal seam. This paper discusses the mechanism and related scientific problems of spontaneous combustion of coal seam induced by well work mining, and analyzes the relationship between caving zone, fracture zone, subsidence zone and spontaneous combustion of coal seam above goaf. A comprehensive fire extinguishing method combined with long-term closed cover and self-adaptive cyclic water injection is proposed. Furthermore, the relationship between the stability of high slope in open-pit mining and the spontaneous combustion environment of coal seam is analyzed. The slope excavation causes mountain deformation and cracking, and the formation of fracture field is the basic factor to produce spontaneous combustion of coal seam. Finally, the scientific problems involved in the reliability of blasting technology in deep hole blasting are analyzed, and the method of using circulating water to reduce temperature is introduced.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所;廣東宏大爆破股份有限公司;
【基金】：中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(XDB10030303) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51374196);國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(11002146;11302229)
【分類號(hào)】：TD752.2;TD235.41

【參考文獻(xiàn)】

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1 蔡建德;;露天煤礦高溫區(qū)爆破安全作業(yè)技術(shù)研究[J];工程爆破;2013年Z1期

2 周名輝;唐洪佩;楊開山;;露天煤礦高溫爆破技術(shù)研究[J];爆破;2014年02期

3 束學(xué)來(lái);鄭炳旭;郭子如;李戰(zhàn)軍;;煤礦火區(qū)降溫措施的分析與實(shí)踐[J];爆破;2014年03期

4 許晨;李克民;李晉旭;洪勇;;露天煤礦高溫火區(qū)爆破的安全技術(shù)探究[J];露天采礦技術(shù);2010年04期

5 馮春;李世海;劉曉宇;;半彈簧接觸模型及其在邊坡破壞計(jì)算中的應(yīng)用[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

6 文虎,徐精彩,鄧軍,張辛亥;煤層自燃多功能灌漿注膠防滅火系統(tǒng)及其應(yīng)用[J];煤炭工程;2004年05期

7 李世海;周東;王杰;王理想;馮春;劉曉宇;劉青泉;;水電能源開發(fā)中的關(guān)鍵工程地質(zhì)體力學(xué)問(wèn)題[J];中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué);2013年12期

8 束學(xué)來(lái);鄭炳旭;郭子如;李戰(zhàn)軍;;測(cè)溫技術(shù)在煤礦火區(qū)爆破中的應(yīng)用[J];煤炭技術(shù);2014年08期

9 李世海;周東;;脆性材料損傷表述方法及基于應(yīng)變強(qiáng)度分布破壞準(zhǔn)則的計(jì)算單元[J];水利學(xué)報(bào);2012年S1期

10 李世海,汪遠(yuǎn)年;三維離散元計(jì)算參數(shù)選取方法研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2004年21期

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1 趙鳳杰;基于活化能指標(biāo)煤的自燃傾向性的研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2005年

2 毛占利;高瓦斯煤層自燃火災(zāi)防治技術(shù)研究[D];西安科技大學(xué);2006年

【共引文獻(xiàn)】

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1 鄭文棠;徐衛(wèi)亞;張治亮;曾濤;吳關(guān)葉;徐建強(qiáng);;復(fù)雜楔形體組合下的巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定分析[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2008年05期

2 陸偉;王德明;陳舸;仲曉星;劉桂智;;煤自燃阻化劑性能評(píng)價(jià)的程序升溫氧化法研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2005年06期

3 郝宇;葉正亮;王長(zhǎng)元;;超厚煤層綜放工作面停采撤架期間防滅火技術(shù)研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2009年04期

4 郭大華;程瑩;馮文凱;馬坤;;國(guó)道G317沿線某滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[J];中外公路;2009年05期

5 潘魯生;朱立軍;何天榮;葛佳杰;;貴州典型煤礦區(qū)煤矸石灰化釋汞研究[J];貴州化工;2010年01期

6 宋成科;王成虎;黃祿淵;火明媈;;結(jié)構(gòu)面分布特征對(duì)隧道圍巖變形影響的數(shù)值模擬分析[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2012年05期

7 范雷;姜黎;胡啟芳;;微裂隙對(duì)工程巖體變形參數(shù)的影響分析[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2013年02期

8 蔡建德;;露天煤礦高溫區(qū)爆破安全作業(yè)技術(shù)研究[J];工程爆破;2013年Z1期

9 翟茂兵;鄭吉玉;馮玉鳳;;燕子山礦煤炭自燃特性參數(shù)測(cè)試及綜合防治技術(shù)研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2013年03期

10 束學(xué)來(lái);鄭炳旭;郭子如;李戰(zhàn)軍;;煤礦火區(qū)降溫措施的分析與實(shí)踐[J];爆破;2014年03期

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1 馬永清;遲恩田;;全數(shù)控大寬幅地毯清洗機(jī)技術(shù)[A];陜西省機(jī)械工程學(xué)會(huì)特種加工分會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

2 翟茂兵;臧杰;高涵;;燕子山礦綜放工作面綜合防滅火技術(shù)[A];2012年全國(guó)煤礦安全學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

3 張亞南;馮春;李世海;;混凝土預(yù)制樁在沖擊荷載作用下的破壞機(jī)理研究[A];第四屆全國(guó)建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會(huì)論文集（下）[C];2013年

4 李世海;馮春;段文杰;;脆性材料破壞演化中顆粒模型參數(shù)的標(biāo)定方法與思考[A];2014顆粒材料計(jì)算力學(xué)會(huì)議論文集[C];2014年

5 束學(xué)來(lái);鄭炳旭;郭子如;崔曉榮;;耐熱炸藥機(jī)理分析與優(yōu)化淺析[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)工程爆破專業(yè)委員會(huì)2014年度工作會(huì)議暨學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2014年

6 黃玉凱;張利忠;;考慮基底充水弱化作用的排土場(chǎng)邊坡失穩(wěn)分析[A];第十屆全國(guó)采礦學(xué)術(shù)會(huì)議論文集——專題六：煤炭經(jīng)濟(jì)、管理、非煤、其它[C];2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 陳啟文;雙鴨山礦區(qū)煤的自燃特性及預(yù)防技術(shù)基礎(chǔ)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

2 付文俊;礦井封閉火區(qū)救災(zāi)輔助決策系統(tǒng)研發(fā)[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

3 周強(qiáng);基于離散元方法的顆粒材料熱傳導(dǎo)研究[D];大連理工大學(xué);2011年

4 戚緒堯;煤中活性基團(tuán)的氧化及自反應(yīng)過(guò)程[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2011年

5 姜世平;散體系統(tǒng)破碎動(dòng)力學(xué)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

6 文虎;煤自燃過(guò)程的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D];西安科技大學(xué);2003年

7 王建全;三維塊體系統(tǒng)接觸檢索算法與非連續(xù)變形分析[D];大連理工大學(xué);2006年

8 侯艷麗;砼壩—地基破壞的離散元方法與斷裂力學(xué)的耦合模型研究[D];清華大學(xué);2005年

9 洪俊;伴隨擠壓破碎的發(fā)射藥床散粒體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真研究[D];南京理工大學(xué);2007年

10 秦建敏;基于離散元模擬的巖土力學(xué)性能研究及應(yīng)變局部化理論分析[D];大連理工大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉超;聚氨酯膜預(yù)防綜放巷道煤層自燃技術(shù)的研究[D];山東科技大學(xué);2010年

2 李勝;新型防滅火封堵材料——固體泡沫特性參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

3 陳銘;采空區(qū)煤巖對(duì)CO_2的吸附特性實(shí)驗(yàn)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

4 張虎;無(wú)煙煤礦井封閉火區(qū)熄滅過(guò)程中氣體變化規(guī)律及啟封條件探討[D];太原理工大學(xué);2011年

5 張鈺斐;沁水煤田自燃煤層分布及自然發(fā)火原因分析[D];太原理工大學(xué);2011年

6 李永兵;高瓦斯易自燃煤層綜放工作面采空區(qū)瓦斯治理技術(shù)研究[D];安徽理工大學(xué);2011年

7 林承寧;佳新煤礦1504工作面火區(qū)啟封技術(shù)及發(fā)火規(guī)律的研究[D];安徽理工大學(xué);2011年

8 鄧洪濤;高應(yīng)力條件下巖體強(qiáng)度參數(shù)研究[D];長(zhǎng)江科學(xué)院;2011年

9 李夏青;煤低溫吸氧特性實(shí)驗(yàn)研究[D];西安科技大學(xué);2011年

10 王楠;煤自然發(fā)火膠體防滅火材料性能實(shí)驗(yàn)研究[D];西安科技大學(xué);2011年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉君;孫憲京;林皋;;FORMULATIONS OF THE THREE-DIMENSIONAL DISCONTINUOUS DEFORMATION ANALYSIS METHOD[J];Acta Mechanica Sinica;2004年03期

2 黃志洵;曲敏;;微波衰減測(cè)量技術(shù)的進(jìn)展[J];中國(guó)傳媒大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

3 傅建秋;李戰(zhàn)軍;蔡建德;朱志剛;;膠狀乳化炸藥和電雷管的耐高溫性能試驗(yàn)研究[J];爆破;2008年04期

4 蔡建德;李戰(zhàn)軍;傅建秋;朱志剛;;硐室爆破時(shí)高溫硐室裝藥的安全防護(hù)試驗(yàn)研究[J];爆破;2009年01期

5 鄭炳旭;;中國(guó)高溫介質(zhì)爆破研究現(xiàn)狀與展望[J];爆破;2010年03期

6 廖明清;孫孚，

本文編號(hào)：2243939