我國煤炭資源的開發(fā)正加速向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移,中西部礦區(qū)煤層厚且賦存淺使得氧化自燃問題嚴(yán)重,采空區(qū)因遺煤的存在成為煤自燃災(zāi)害防治的重點區(qū)域。斜溝煤礦是隸屬山西焦煤集團(tuán)的特大型礦井,公司之前沒有做過工作面回采過程中采空區(qū)遺煤自然發(fā)火規(guī)律方面的研究,本文以斜溝礦為例對厚煤層開采的107和205工作面采空區(qū)遺煤自然發(fā)火規(guī)律進(jìn)行了研究,旨在為兩工作面采空區(qū)防滅火工作提供一定的指導(dǎo)意義。開展了斜溝礦107和205工作面煤樣不同氧濃度和升溫速率下的煤樣熱重變化實驗,采用Starink等轉(zhuǎn)化率法對兩個面煤樣的氧化動力學(xué)參數(shù)——活化能E和指前因子A進(jìn)行求解。結(jié)果表明:兩個煤樣的動力學(xué)參數(shù)在水分蒸發(fā)階段均呈現(xiàn)出隨轉(zhuǎn)化率增大逐漸減小,吸氧增重階段隨轉(zhuǎn)化率增大小幅增大的規(guī)律;且動力學(xué)參數(shù)值在水分蒸發(fā)失重階段隨氧濃度的增加變化不明顯,在吸氧增重階段,當(dāng)轉(zhuǎn)化率較低時隨氧濃度的增加變化仍不明顯,而當(dāng)轉(zhuǎn)化率逐漸增高時才呈現(xiàn)出隨氧氣濃度的增加逐漸減小的趨勢。開展了107和205工作面煤樣的恒溫試驗,結(jié)合動力學(xué)參數(shù)測定結(jié)果采用Frank-Kamenetskii自燃模型計算出兩工作面煤樣不同氧濃度及溫度下的煤自燃臨界堆積厚度。... 

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
2 不同氧濃度下的煤自燃氧化動力學(xué)參數(shù)及臨界堆積厚度變化規(guī)律
    2.1 熱重實驗測試
    2.2 不同氧氣濃度下煤表觀活化能的變化規(guī)律
    2.3 不同氧氣濃度下煤自燃指前因子的變化規(guī)律
    2.4 不同氧濃度及溫度下的臨界堆積厚度變化規(guī)律
    2.5 本章小結(jié)
3 厚煤層不同回采方式下采空區(qū)垮落及漏風(fēng)規(guī)律研究
    3.1 采空區(qū)淺部垮落狀況觀測及巷道懸頂距離統(tǒng)計
    3.2 采空區(qū)垮落空隙率分布數(shù)學(xué)模型
    3.3 厚煤層開采采空區(qū)淺部漏風(fēng)風(fēng)速的現(xiàn)場測定
    3.4 SF_6示蹤氣體采空區(qū)擴(kuò)散的數(shù)值模擬
    3.5 本章小結(jié)
4 厚煤層不同回采方式下采空區(qū)氣體及溫度觀測分析
    4.1 采空區(qū)氣體及溫度的現(xiàn)場測定方法
    4.2 107綜放面測定結(jié)果及數(shù)值模擬分析
    4.3 205綜采面測定結(jié)果及數(shù)值模擬分析
    4.4 臨界堆積厚度的現(xiàn)場應(yīng)用
    4.5 107與205工作面對比分析
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論及展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3657561