本文關(guān)鍵詞：地下煤火空間特性及治理過(guò)程管理方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地下煤火是地下破碎煤體發(fā)生煤氧復(fù)合作用而形成一定規(guī)模的燃燒，并能夠影響環(huán)境的煤自燃現(xiàn)象。燃空區(qū)冒落巖體孔隙、覆巖裂隙、地表裂隙是煤層自燃的漏風(fēng)供氧、煙氣和熱量逸散通道，是煤氧復(fù)合、蓄熱升溫、高溫燃燒的重要影響因素，決定著煤火燃燒空間的氣體濃度場(chǎng)、流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布。因此，研究地下煤火空間空隙率的分布及變化規(guī)律對(duì)掌握地下煤火發(fā)生、發(fā)展過(guò)程的熱、質(zhì)傳遞規(guī)律尤為重要。 本文基于巖體結(jié)構(gòu)的“砌體梁”力學(xué)模型、巖層板破斷理論和隨機(jī)介質(zhì)移動(dòng)理論，構(gòu)建了地下煤火空間空隙率的分布模型，包括燃空區(qū)冒落巖體孔隙率的連續(xù)和隨機(jī)離散化非均質(zhì)分布模型、由離層裂隙和破斷裂隙組成的覆巖裂隙空隙率的豎向不連續(xù)具有各向異性的非均質(zhì)分布模型和地表裂隙率的隨機(jī)介質(zhì)統(tǒng)計(jì)模型，揭示了煤火空間空隙率的三維分布及動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。結(jié)合實(shí)例研究發(fā)現(xiàn)燃空區(qū)淺部及邊緣側(cè)對(duì)應(yīng)的冒落巖體、覆巖裂隙、地表裂隙空隙率大（分別高達(dá)0.55、0.6、0.3），燃燒系統(tǒng)的熱質(zhì)傳遞通道大多分布于此，且煤火多發(fā)生于此，而中間區(qū)域空隙率��；煤火空間邊界及埋深淺部覆巖裂隙以破斷裂隙為主，而內(nèi)部及埋深深部覆巖裂隙以離層裂隙為主；由于覆巖破斷下沉的不協(xié)調(diào)性，，在燃空區(qū)內(nèi)會(huì)出現(xiàn)覆巖裂隙空隙率豎向變化分界點(diǎn)（分界點(diǎn)一側(cè)空隙率隨覆巖遠(yuǎn)離煤層而降低，而另一側(cè)則升高），且分界點(diǎn)在燃空區(qū)的深度由大到小的排序?yàn)殡x層裂隙空隙率、總空隙率和破斷裂隙空隙率；已發(fā)育完全的裂隙隨著時(shí)間推移呈負(fù)指數(shù)形式衰減，且隨著煤層燃燒速度的增加，其衰減速度逐漸增大，而未發(fā)育完全的裂隙則先增大后衰減；隨著煤層燃燒，與燃燒發(fā)展方向平行的地表裂隙逐漸沿燃燒發(fā)展方向延伸，而與燃燒發(fā)展方向垂直的裂隙則逐漸閉合，同時(shí)在燃燒區(qū)域的超前位置生成新的與燃燒發(fā)展方向垂直的地表裂隙。 基于煤巖體的塑性屈服理論，并結(jié)合燃燒煤層煤樣的熱重分析技術(shù)和燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論，提出了一種地下煤火火區(qū)發(fā)展速度的概略計(jì)算方法，并實(shí)例計(jì)算得到新疆奎屯安集�；饏^(qū)的發(fā)展速度為0.16m/d。 構(gòu)建了內(nèi)嵌模糊層次分析法火區(qū)態(tài)勢(shì)分級(jí)、層次分析法滅火技術(shù)優(yōu)選、模糊綜合法治理效果評(píng)價(jià)、事故樹(shù)分析法治理方案改進(jìn)的地下煤火治理PDCA循環(huán)管理體系，實(shí)現(xiàn)了地下煤火治理方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)價(jià)與改進(jìn)的可控循環(huán)、逐次完善。優(yōu)選出聯(lián)合三相泡沫、細(xì)（氮?dú)猓┧F、稠化砂漿，集“降溫、稀氧、封堵”于一體的場(chǎng)作用綜合火區(qū)治理技術(shù)體系。
【關(guān)鍵詞】：地下煤火 孔隙 裂隙 空隙率 PDCA循環(huán) 管理方法
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TD75
【目錄】：

• 論文審閱認(rèn)定書(shū)3-4
• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 圖清單12-15
• 表清單15-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-24
• 1.1 問(wèn)題的提出17-18
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 研究目標(biāo)及內(nèi)容21-24
• 2 地下煤火空間分區(qū)及分類(lèi)特性24-29
• 2.1 地下煤火分類(lèi)24-27
• 2.2 地下煤火空間分區(qū)及空間類(lèi)型27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 3 地下煤火燃空區(qū)孔隙率分布及變化規(guī)律29-44
• 3.1 孔隙率隨機(jī)試驗(yàn)29-32
• 3.2 燃空區(qū)孔隙率隨機(jī)分布模型構(gòu)建32-37
• 3.3 燃空區(qū)空間及其孔隙率動(dòng)態(tài)變化規(guī)律37-41
• 3.4 孔隙率模型的數(shù)值模擬應(yīng)用41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 4 地下煤火覆巖及地表裂隙分布和變化規(guī)律44-58
• 4.1 覆巖裂隙分布及變化規(guī)律44-51
• 4.2 地表裂隙分布及變化規(guī)律51-56
• 4.3 本章小結(jié)56-58
• 5 基于 PDCA 循環(huán)的地下煤火治理過(guò)程管理58-76
• 5.1 地下煤火治理過(guò)程的 PDCA 循環(huán)58-60
• 5.2 基于地質(zhì)探測(cè)和溫度反演的火區(qū)范圍圈定60-61
• 5.3 基于 FAHP 的火區(qū)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析61-66
• 5.4 基于 AHP 的火區(qū)治理技術(shù)優(yōu)選66-71
• 5.5 基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的火區(qū)治理效果評(píng)價(jià)71-72
• 5.6 基于事故樹(shù)分析法的治理方案改進(jìn)72-74
• 5.7 本章小結(jié)74-76
• 6 結(jié)論76-79
• 6.1 全文總結(jié)76-77
• 6.2 本論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)77
• 6.3 今后研究工作的展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-86
• 作者簡(jiǎn)歷86-88
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集88

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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3 曾強(qiáng);;新疆煤田火災(zāi)煙氣流動(dòng)與傳熱特性的研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2009年06期

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5 朱曉穎;于長(zhǎng)春;熊盛青;陳斌;;磁法在煤火探測(cè)中的應(yīng)用[J];物探與化探;2007年02期

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7 苗圃;;高分辨地電阻率法和瞬變電磁場(chǎng)法(TEM)在煤田火區(qū)空洞勘探中的應(yīng)用[J];中國(guó)西部科技;2009年12期

8 高青松;;簡(jiǎn)述新疆煤田火災(zāi)的治理方法[J];中國(guó)西部科技;2010年01期

9 高青松;;新疆煤田火災(zāi)治理中常遇的問(wèn)題[J];中國(guó)西部科技;2010年07期

10 李樹(shù)剛,錢(qián)鳴高,石平五;綜放開(kāi)采覆巖離層裂隙變化及空隙滲流特性研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2000年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 許濤;煤自燃過(guò)程分段特性及機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：325275