在高瓦斯礦井采空區(qū),存在煤自燃和瓦斯燃燒兩種火災(zāi)形式。在瓦斯燃燒范圍不大,未產(chǎn)生明顯熱動(dòng)力現(xiàn)象時(shí),其所表征出的宏觀現(xiàn)象與煤自燃類似,易將著火原因誤判為煤自燃,導(dǎo)致不能對采空區(qū)著火進(jìn)行有效防治。同時(shí),煤礦現(xiàn)場通常采取封閉措施對火區(qū)進(jìn)行處理,高瓦斯礦井火區(qū)在封閉后具有發(fā)生瓦斯爆炸的危險(xiǎn),可造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失�；诖�,本文展開了對高瓦斯礦井采空區(qū)著火原因及封閉后爆炸危險(xiǎn)的研究,取得的主要成果和結(jié)論如下:闡釋了采空區(qū)瓦斯燃燒的規(guī)律,提出了判定采空區(qū)發(fā)生瓦斯燃燒的四個(gè)依據(jù)。采空區(qū)瓦斯燃燒類型包括擴(kuò)散燃燒和預(yù)混燃燒兩種,擴(kuò)散燃燒易發(fā)生在采空區(qū)與工作面交界區(qū)域,尤其上隅角,預(yù)混燃燒易發(fā)生在瓦斯和氧氣充足的采空區(qū)中部;統(tǒng)計(jì)分析了大量瓦斯燃燒、爆炸事故,得出巖石摩擦和煤自燃是引發(fā)采空區(qū)瓦斯燃燒的主要潛在點(diǎn)火源。瓦斯燃燒判定依據(jù):一是采空區(qū)著火前無任何煤自燃跡象,CO、C₂H₄、C₂H₂等氣體的產(chǎn)生具有突發(fā)性;二是采空區(qū)溫度和壓力顯著變化;三是采空區(qū)頂板巖石垮落具備點(diǎn)燃瓦斯的能力;四是采空區(qū)具備瓦斯燃燒的發(fā)生環(huán)... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

在高瓦斯礦井采空區(qū)，存在煤炭和瓦斯兩種可燃物。其中，煤炭能夠自可以燃燒。由于高瓦斯礦井煤層瓦斯含量高，瓦斯涌出量大，致使采空斯積聚的條件，一旦再具備瓦斯燃燒的氧氣條件，遇點(diǎn)火源即可發(fā)生燃，在高瓦斯礦井采空區(qū)面臨煤自燃和瓦斯燃燒火災(zāi)的威脅。本章將對高采空區(qū)瓦斯燃燒發(fā)生的條件與特點(diǎn)、判別煤自燃與瓦斯燃燒的依據(jù)等內(nèi)究。1 采 空 區(qū) 煤 自 燃 概 述 （ Summary of Coal Spontanmbustion in Goaf）煤自燃是易自燃、自燃煤層采空區(qū)著火的主要原因之一。采空區(qū)之所以煤自燃，與采空區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)密切相關(guān)。無論采用那種采煤方法，都會(huì)產(chǎn)生遺煤，且隨著綜采放頂煤開采技術(shù)的廣泛應(yīng)用，采空區(qū)遺煤量大大增即破碎煤體的存在，使采空區(qū)具備了煤自燃的初始條件。然而，并不是任何區(qū)域都會(huì)發(fā)生煤自燃。通常，根據(jù)采空區(qū)的空間特性，將采空區(qū)分、自燃帶和窒息帶，如圖 2-1 所示。

其原因就是發(fā)生了瓦斯燃燒并引發(fā)了煤著火。因此采空區(qū)瓦斯燃燒發(fā)生的特點(diǎn)十分重要。瓦斯燃燒類型分析瓦斯擴(kuò)散燃燒擴(kuò)散燃燒是指煤礦井下局部區(qū)域積聚的高濃度瓦斯（濃度大于空氣發(fā)生擴(kuò)散，在接觸面上形成燃燒極限范圍的混合薄層區(qū)域的不斷涌出和井下風(fēng)流持續(xù)的空氣供給形成穩(wěn)定的燃燒火焰，火災(zāi)。燃燒是指可燃?xì)怏w和空氣從不同途徑進(jìn)入局部空間，依靠分子度達(dá)到燃燒極限時(shí)，遇火源在該范圍內(nèi)就會(huì)發(fā)生燃燒，并隨著不斷補(bǔ)給，邊混合邊燃燒的現(xiàn)象，如圖 2-2 所示。擴(kuò)散燃燒的和空氣的交界面上，可燃?xì)夂涂諝夥謩e從火焰兩側(cè)擴(kuò)散到交界燒產(chǎn)物則向火焰兩側(cè)擴(kuò)散開去，可燃?xì)怏w與空氣之間的混合擴(kuò)速度就越快。對擴(kuò)散火焰來說不存在火焰?zhèn)鞑ァ煔庋趸瘞U(kuò)散火焰

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[9]半封閉空間瓦斯由燃燒轉(zhuǎn)為爆炸過程的動(dòng)力學(xué)分析[J]. 李孝斌,林海飛,成連華,李樹剛.  煤炭學(xué)報(bào). 2012(03)
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碩士論文
[1]煤礦井下封閉火區(qū)狀況評價(jià)方法研究[D]. 陸冬冬.安徽理工大學(xué) 2010
[2]煤自燃全過程測試和指標(biāo)氣體的研究與應(yīng)用[D]. 許延輝.西安科技大學(xué) 2005



本文編號：2923761