本文關(guān)鍵詞：高瓦斯礦井煤自然發(fā)火規(guī)律與防治技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦井瓦斯和煤自燃是影響煤礦安全生產(chǎn)的兩大主要災(zāi)害，對(duì)礦井的安全生產(chǎn)和人員的身心健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。高瓦斯礦井回采過程中，工作面和采空區(qū)的瓦斯大量涌出，為了保證礦井安全生產(chǎn)需要增大工作面風(fēng)量來排放瓦斯，同時(shí)在尾巷風(fēng)排和高抽巷負(fù)壓抽采瓦斯的作用下，，增加了向采空區(qū)的漏風(fēng)，使采空區(qū)氧化帶范圍增大，提高了煤自然發(fā)火的危險(xiǎn)性。 本文以天池煤礦301綜采面為研究對(duì)象，根據(jù)其煤層賦存、巷道布置和瓦斯抽采的特點(diǎn)，理論分析了301綜采面采空區(qū)煤自燃的特點(diǎn)及其影響因素。通過煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)，測(cè)定了天池煤礦14煤的自燃特性參數(shù)。選取原煤樣、經(jīng)瓦斯解吸處理和瓦斯吸附處理后的3種不同瓦斯含量的相同煤樣，通過程序升溫實(shí)驗(yàn)對(duì)不同煤溫條件下的耗氧速率、CO產(chǎn)生率、CO2產(chǎn)生率及放熱強(qiáng)度的分析，研究了氧化自燃過程中瓦斯對(duì)煤自燃特性的影響規(guī)律，得出相同煤溫條件下混樣中瓦斯含量越少，氧化反應(yīng)越劇烈，揭示了瓦斯對(duì)煤自燃的抑制作用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，結(jié)合采空區(qū)埋管觀測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)天池煤礦301綜采面瓦斯抽采條件下采空區(qū)“三帶”進(jìn)行劃分，確定其自燃危險(xiǎn)區(qū)域。通過建立瓦斯抽采條件下采空區(qū)三維計(jì)算模型，應(yīng)用ANSYS FLUENT14.5數(shù)值模擬了采空區(qū)漏風(fēng)流場(chǎng)及瓦斯運(yùn)移規(guī)律，并與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)相互驗(yàn)證。最后，提出了采用粉煤灰灌漿注膠和控制采空區(qū)漏風(fēng)為主的煤自燃防治技術(shù)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了良好的效果。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯抽采 采空區(qū) 煤自燃 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD752.2
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 選題的背景及意義8-9
• 1.1.1 選題的背景8
• 1.1.2 選題的意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 瓦斯抽采對(duì)采空區(qū)煤自燃的影響研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 瓦斯抽采條件下采空區(qū)漏風(fēng)數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀10
• 1.2.3 瓦斯抽采條件下采空區(qū)煤自燃防治技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.4 小結(jié)11-12
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容12
• 1.4 研究方法及技術(shù)路線12-13
• 1.4.1 研究方法12-13
• 1.4.2 技術(shù)路線13
• 1.5 本文的關(guān)鍵技術(shù)13-14
• 2 天池礦綜采面采空區(qū)煤自燃特點(diǎn)及其影響因素14-20
• 2.1 天池煤礦 301 綜采面概況14-17
• 2.1.1 煤層賦存14-16
• 2.1.2 巷道布置16-17
• 2.1.3 瓦斯抽采方式17
• 2.2 高瓦斯礦井采空區(qū)煤自燃的特點(diǎn)17-18
• 2.3 301 綜采面采空區(qū)煤自燃影響因素分析18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 3 煤自燃特性參數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析20-35
• 3.1 大型煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)20-29
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置20-21
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)條件21
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析21-29
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論29
• 3.2 不同瓦斯含量煤的程序升溫實(shí)驗(yàn)29-34
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法29-30
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置30
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析30-33
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論33-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 4 瓦斯抽采條件下采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域劃分35-45
• 4.1 采空區(qū)遺煤自燃“三帶”劃分條件35-36
• 4.2 瓦斯抽采條件下采空區(qū)“三帶”觀測(cè)及分析36-42
• 4.2.1 測(cè)點(diǎn)的布置36
• 4.2.2 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果及分析36-41
• 4.2.3 采空區(qū)浮煤自燃極限參數(shù)確定41-42
• 4.3 瓦斯抽采條件下采空區(qū)自燃“三帶”的劃分及危險(xiǎn)區(qū)域判定42-43
• 4.3.1 瓦斯抽采條件下采空區(qū)自燃“三帶”劃分42-43
• 4.3.2 瓦斯抽采條件下采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域及安全推進(jìn)速度43
• 4.4 本章小結(jié)43-45
• 5 瓦斯抽采條件下采空區(qū)漏風(fēng)流場(chǎng)數(shù)值模擬45-53
• 5.1 采空區(qū)氣體滲流及擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型45-47
• 5.1.1 采空區(qū)氣體滲流控制方程45-46
• 5.1.2 采空區(qū)氧濃度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型46
• 5.1.3 采空區(qū)瓦斯運(yùn)移數(shù)學(xué)模型46-47
• 5.2 瓦斯抽采條件下采空區(qū)計(jì)算模型及其邊界條件47-49
• 5.2.1 采空區(qū)計(jì)算模型的建立47-48
• 5.2.2 采空區(qū)計(jì)算模型的網(wǎng)格劃分48
• 5.2.3 邊界條件的設(shè)置48-49
• 5.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析49-52
• 5.3.1 采空區(qū)氧濃度場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果分析49-50
• 5.3.2 采空區(qū)漏風(fēng)流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果分析50-52
• 5.3.3 采空區(qū)瓦斯運(yùn)移數(shù)值模擬結(jié)果分析52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 6 天池礦綜采面采空區(qū)煤自燃防治技術(shù)研究53-58
• 6.1 控制采空區(qū)漏風(fēng)53
• 6.1.1 均壓通風(fēng)53
• 6.1.2 封堵漏風(fēng)通道53
• 6.2 粉煤灰灌漿注膠防治技術(shù)53-57
• 6.2.1 粉煤灰灌漿注膠材料的性能54
• 6.2.2 粉煤灰灌漿注膠防滅火系統(tǒng)54-56
• 6.2.3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用56-57
• 6.3 本章小結(jié)57-58
• 7 結(jié)論與展望58-60
• 7.1 主要結(jié)論58-59
• 7.2 創(chuàng)新點(diǎn)59
• 7.3 展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目64-65
• 附表65-70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳明河;;采空區(qū)漏風(fēng)狀況模擬及其分析[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2009年01期

2 王樹斌;苗應(yīng)星;;高瓦斯礦井采空區(qū)煤炭自燃火災(zāi)的快速治理技術(shù)[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2010年04期

  本文關(guān)鍵詞：高瓦斯礦井煤自然發(fā)火規(guī)律與防治技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：345202