【摘要】：本論文針對大水頭煤礦東108綜放面煤層高瓦斯易自燃特點,綜合采取現(xiàn)場采空區(qū)實測和實驗室煤自然發(fā)火測定等技術(shù)手段,輔以計算機(jī)數(shù)值模擬和理論分析等方法,研究了采空區(qū)自燃“三帶”及其范圍變化,采空區(qū)危險區(qū)域評估及煤自燃與瓦斯的耦合研究,為采空區(qū)安全隱患的治理提供了依據(jù)。首先,在東108綜放面采空區(qū)布置束管監(jiān)測系統(tǒng)和溫度傳感器,得到了采空區(qū)溫度和其他指標(biāo)氣體的變化規(guī)律,運用最小二乘數(shù)據(jù)擬合函數(shù)特性,結(jié)合自燃“三帶”理論定義了本礦自燃“三帶”范圍劃分方法。得出下隅角氧化帶寬度大于上隅角的氧化帶寬度;氧化帶的寬度與工作面推進(jìn)度相關(guān),推進(jìn)度越大,氧化帶寬度越小。在礦井正常生產(chǎn)條件下,散熱帶寬度為46m,氧化帶寬度為17m,工作面后方63m之后為窒息帶。其次,運用Fluent軟件模擬計算采空區(qū)內(nèi)煤自然發(fā)火情況,基于氧濃度指標(biāo)判定了采空區(qū)自燃“三帶”的范圍,并分析了不同漏風(fēng)量對自燃“三帶”范圍的影響。最后,對于東108綜放面采空區(qū)存在的自然發(fā)火危險性區(qū)域和采空區(qū)瓦斯爆炸隱患,劃分了東108工作面采空區(qū)內(nèi)瓦斯與氧氣相互混合達(dá)到爆炸危險的耦合區(qū),并進(jìn)行采空區(qū)耦合區(qū)判斷,結(jié)果表明:耦合區(qū)多處于上隅角采空區(qū)氧化帶內(nèi);指出若該礦采空區(qū)發(fā)生煤自然發(fā)火,則該耦合區(qū)有發(fā)生瓦斯爆炸的危險。
[Abstract]:Aiming at the characteristics of spontaneous combustion of high gas in Dong108 fully mechanized caving face of Dashuitou Coal Mine, this paper synthetically adopts some technical means, such as field measurement of goaf and measurement of spontaneous combustion of coal in laboratory, supplemented by computer numerical simulation and theoretical analysis, etc. This paper studies the "three zones" of spontaneous combustion in goaf and its range change, the evaluation of dangerous area in goaf and the coupling study of coal spontaneous combustion and gas, which provides the basis for the management of hidden danger in goaf. First of all, a beam tube monitoring system and temperature sensor are arranged in the goaf of Dong108 fully mechanized caving face. The variation of the temperature and other index gases in the goaf is obtained, and the characteristics of the least square data fitting function are used. Combined with the theory of "three zones" of spontaneous combustion, the method of dividing the range of "three zones" of spontaneous combustion in this mine is defined. It is concluded that the width of the oxidation zone in the lower corner is larger than that in the upper corner, and the width of the oxidation zone is related to the advancing degree of the working face. The greater the advancing degree, the smaller the width of the oxidation zone. Under normal mine production conditions, the width of heat dissipation zone is 46 m, the width of oxidation zone is 17 m, and the asphyxiation zone is 63 m behind the working face. Secondly, Fluent software is used to simulate and calculate the spontaneous combustion of coal in goaf. Based on the oxygen concentration index, the range of "three zones" of spontaneous combustion in goaf is determined, and the influence of different air leakage on the range of "three zones" of spontaneous combustion is analyzed. Finally, for the natural combustion danger area and the hidden danger of gas explosion in the goaf of Dong108 fully mechanized caving face, the coupling area of gas and oxygen mixing in the goaf of Dong108 face to reach the explosion danger is divided. The results show that the coupling zone is mostly located in the oxidation zone of the goaf in the upper corner. It is pointed out that if coal spontaneous combustion occurs in the goaf, there is a danger of gas explosion in the coupling area.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD752.2

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本文編號：2311517