本文關(guān)鍵詞：察哈素3號煤層采空區(qū)自燃機理及“三帶”監(jiān)測研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：察哈素煤礦3號煤層屬于易自燃煤層,最短自燃發(fā)火期為39天。察哈素煤礦為大采高綜采工作面,而煤層自燃一直是影響大采高工作面安全生產(chǎn)的主要原因。31303工作面南西為上一個工作面采空區(qū),受其影響,31303工作面頂板壓力大,煤層頂板局部破碎,這就很大程度上增大了采空區(qū)自燃的可能性。根據(jù)察哈素煤礦31303工作面的具體情況,對3號煤層自然發(fā)火機理進行相應(yīng)的研究。主要結(jié)論如下:1、對影響采空區(qū)煤炭自燃的內(nèi)因進行了分析,然后檢測了煤樣的硫分、水分、煤巖組分和顯微組分,檢測結(jié)果顯示鏡質(zhì)組含量過高是造成自燃的主導(dǎo)因素;對3號煤層煤樣進行了熱重分析、靜態(tài)吸氧量等實驗研究,得出煤樣的著火點相對較低、吸氧量大的特點,綜合煤樣的檢測結(jié)果和實驗結(jié)果表明了3號煤層的易自燃特性。2、通過在31303工作面采空區(qū)埋設(shè)束管和熱電偶,對31303工作面采空區(qū)的氣體與溫度變化進行了實時監(jiān)測,根據(jù)束管監(jiān)測數(shù)據(jù)劃分出了采空區(qū)“三帶”的范圍。具體是進風(fēng)側(cè)采空區(qū)散熱帶寬度為150.5~182m,窒息帶寬度為220.6~274.6m�；仫L(fēng)側(cè)采空區(qū)散熱帶寬度為163.7~212m,窒息帶寬度為258.3~263m;根據(jù)溫度變化監(jiān)測數(shù)據(jù)得出采空區(qū)溫度變化比較大的處于采后3~10天,即30~130m范圍內(nèi),采空區(qū)的煤炭氧化集中在工作面后方的上述區(qū)域中,采區(qū)的注氮、注漿等措施應(yīng)集中在此區(qū)域中,從而提高防滅火措施的針對性和有效性。3、采用FLUENT軟件,根據(jù)31303工作面的實際情況,建立了計算物理模型,模擬了31303工作面采空區(qū)“三帶”的分布情況。為全面研究采空區(qū)“三帶”變化規(guī)律,對不同供風(fēng)量的工況進行了模擬。同時對密閉嚴(yán)格封閉工況條件下的工況,模擬了不同風(fēng)量采空區(qū)空氣流場、氧氣濃度場條件下采空區(qū)“三帶”的分布情況。研究表明,隨著供風(fēng)量增大,自燃帶向采空區(qū)深部移動,自燃帶寬度也有所增加。同時聯(lián)絡(luò)巷密閉漏風(fēng)造成了自燃帶深入采空區(qū)的距離增大、范圍增加,氧氣濃度增大并進入采空區(qū)深部,為煤炭自燃提供氧環(huán)境,增大了發(fā)生自燃的危險系數(shù)。通過對察哈素煤礦3號煤層自然發(fā)火機理及采空區(qū)“三帶”監(jiān)測研究為礦井以后的防滅火工作奠定了基礎(chǔ),保障了礦井的安全生產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】：采空區(qū) 自燃機理 三帶監(jiān)測 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華北科技學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD752.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 1 緒論17-25
• 1.1 研究背景17
• 1.2 項目研究的目的和意義17
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-21
• 1.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線21-22
• 1.5 察哈素礦井及工作面概況22-25
• 2 煤炭自燃機理分析25-39
• 2.1 采空區(qū)自燃規(guī)律25-27
• 2.2 影響煤炭自燃的因素分析27
• 2.3 影響采空區(qū)煤炭自燃的內(nèi)因27-33
• 2.4 察哈素3號煤層氧化特性實驗研究33-37
• 2.5 小結(jié)37-39
• 3 采空區(qū)氣體變化現(xiàn)場實測研究39-57
• 3.1 31303工作面采空區(qū)氣體變化監(jiān)測39-50
• 3.2 采空區(qū)溫度變化監(jiān)測50-55
• 3.3 小結(jié)55-57
• 4 31303工作面采空區(qū)“三帶”分布數(shù)值模擬57-69
• 4.1 數(shù)學(xué)物理模型57-61
• 4.2 計算結(jié)果及分析61-66
• 4.3 小結(jié)66-69
• 5 結(jié)論與展望69-71
• 參考文獻71-74
• 作者簡歷74-76
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集76

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