本文關(guān)鍵詞：紅廟礦5-2S綜放工作面采空區(qū)自燃防治技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 綜放工作面 自燃防治 現(xiàn)場監(jiān)測 數(shù)值模擬 注氮

【摘要】：采用理論研究、現(xiàn)場監(jiān)測、實驗室實驗和基于正交與均勻試驗設(shè)計的數(shù)值模擬研究并開展現(xiàn)場工程實施相結(jié)合的方法研究了5-2S綜放工作面煤層的自燃綜合防治技術(shù)。論文開展的主要工作及取得的研究成果如下：(1)通過現(xiàn)場取樣,采用熱重分析聯(lián)合紅外光譜分析方法結(jié)合理論計算獲得了5-2S煤層的熱重特征溫度、著火活化能和自然發(fā)火期；通過實驗室實驗和理論計算方法獲得了幾種常見氣體與溫度之間的變化關(guān)系,建立了以CO為主、C2H4為輔的自然發(fā)火指標(biāo)氣體體系。(2)開展了采空區(qū)現(xiàn)場監(jiān)測,獲得了注氮和不注氮兩種情況下的采空區(qū)自燃三帶分布規(guī)律,建立了采空區(qū)氣體濃度及風(fēng)流速度模擬的數(shù)值模型,通過數(shù)值模擬計算和與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果的對比驗證了數(shù)值模型的合理性。(3)通過數(shù)值模擬得出注氮和不注氮情況下工作面風(fēng)量增加采空區(qū)氧化帶起始位置和終止位置以及氧化帶寬度都會增加,注氮條件下采空區(qū)氧化帶寬度與風(fēng)量之間具有二次函數(shù)關(guān)系,不注氮條件下為負(fù)指數(shù)關(guān)系；最終確定了5-2S綜放工作面的合理配風(fēng)量。(4)通過數(shù)值模擬研究得出,隨著注氮量的增加、注氮孔位置遠離切頂線的距離增加、注氮時間的延長,采空區(qū)氧化帶起始位置和終止位置以及氧化帶寬度都會顯著降低；但是當(dāng)以上三個變量增加到一定程度時采空區(qū)氧化帶起始位置、終止位置、氧化帶寬度將不再發(fā)生變化；最終確定一組較為合適的工藝參數(shù)組合。以上采空區(qū)自燃防治主要技術(shù)的研究和實施保證了5-2S綜放工作面的安全高效回采。
【關(guān)鍵詞】：綜放工作面 自燃防治 現(xiàn)場監(jiān)測 數(shù)值模擬 注氮
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD752.2
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 論文研究的背景及意義11-12
• 1.2 煤礦回采工作面自然發(fā)火防治國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 煤自燃發(fā)火機理及預(yù)測指標(biāo)12-13
• 1.2.2 采空區(qū)滲流理論13-14
• 1.2.3 采空區(qū)危險區(qū)域判定14-15
• 1.2.4 采煤工作面自然發(fā)火防治技術(shù)15-18
• 1.3 主要研究內(nèi)容、方法18-20
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容18
• 1.3.2 研究方法18-20
• 2 煤層自然發(fā)火特性研究20-28
• 2.1 五區(qū)5-2S綜放工作面煤層自然發(fā)火特性研究20-23
• 2.2 五區(qū)5-2S綜放工作面煤層自然發(fā)火期的確定23-24
• 2.3 煤樣氧化自燃標(biāo)志性氣體的濃度與溫度的關(guān)系24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 3 采空區(qū)“三帶”分布現(xiàn)場監(jiān)測28-39
• 3.1 工作面概況與煤層自然發(fā)火特性及發(fā)火期28-30
• 3.1.1 工作面布置28
• 3.1.2 煤層與頂?shù)装?/span>28
• 3.1.3 回采巷道布置28-30
• 3.1.4 采煤方法和回采工藝30
• 3.1.5 通風(fēng)與運輸系統(tǒng)30
• 3.2 采空區(qū)自燃“三帶”劃分方法30-31
• 3.3 五區(qū)5-2S綜放工作面采空區(qū)自燃“三帶”的現(xiàn)場監(jiān)測31-38
• 3.3.1 采空區(qū)自燃“三帶”的現(xiàn)場監(jiān)測方法31-32
• 3.3.2 采空區(qū)自燃“三帶”的現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果32-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 5-2S綜放工作面采空區(qū)自燃“三帶”數(shù)值模擬39-52
• 4.1 數(shù)值解法39-44
• 4.2 數(shù)值模擬的邊界條件44-46
• 4.3 數(shù)值模型及模擬結(jié)果驗證46-48
• 4.4 5-2S綜放面采空區(qū)自燃“三帶”數(shù)值模擬48-51
• 4.4.1 未注氮條件下采空區(qū)自燃“三帶”的數(shù)值模擬49-50
• 4.4.2 注氮條件下采空區(qū)自燃“三帶”的數(shù)值模擬50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 5 五區(qū)5-2S綜放工作面采空區(qū)主要自燃防治技術(shù)研究52-74
• 5.1 5-2S綜放工作面通風(fēng)技術(shù)與工藝參數(shù)確定52-62
• 5.1.1 5-2S綜放工作面風(fēng)量范圍的確定52-53
• 5.1.2 工作面通風(fēng)量對自燃氧化帶范圍影響的數(shù)值模擬53-62
• 5.2 5-2S綜放工作面注氮工藝參數(shù)研究62-72
• 5.2.1 注氮量研究62-64
• 5.2.2 注氮口位置研究64-68
• 5.2.3 注氮時間研究68-72
• 5.3 5-2S綜放工作面合理推進度的確定72-73
• 5.3.1 不采取其它防火措施情況下工作面合理推進速度的確定72
• 5.3.2 注氮情況下工作面合理推進速度研究72-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 6 5-2S綜放工作面采空區(qū)自燃防治措施實施及效果74-78
• 6.1 5-2S綜放工作面采空區(qū)自燃防治措施的實施74-76
• 6.2 五區(qū)5-2S綜放工作面自然發(fā)火綜合防治效果76-77
• 6.3 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論與展望78-80
• 結(jié)論78
• 展望78-80
• 參考文獻80-86
• 作者簡歷86-88
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集88

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本文編號：625212