大傾角煤層斜切分層開采采空區(qū)自燃規(guī)律及防控技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:大傾角煤層斜切分層開采采空區(qū)自燃規(guī)律及防控技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,我國礦井的開采深度和煤層傾角逐漸增大,為了防治沖擊地壓造成的危害和提高煤炭產(chǎn)量和效益,某些礦井使用斜切分層的方式來布置采煤工作面,由此導(dǎo)致采空區(qū)的自燃危險(xiǎn)性極具特點(diǎn),嚴(yán)重影響了工作面的安全生產(chǎn),因此,掌握大傾角煤層斜切分層綜放開采采空區(qū)的自燃規(guī)律對防治采空區(qū)火災(zāi)具有極其重要的意義。本文針對工作面傾角大、巷道布置復(fù)雜、采空區(qū)兩道丟煤嚴(yán)重,內(nèi)部丟煤不規(guī)則,漏風(fēng)情況復(fù)雜的特點(diǎn),運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究與理論研究相結(jié)合的手段,測算出采空區(qū)浮煤自燃極限參數(shù);采用數(shù)值模擬的方法對工作面生產(chǎn)過程的漏風(fēng)規(guī)律進(jìn)行研究,掌握了大傾角煤層斜切分層綜放開采采空區(qū)的漏風(fēng)規(guī)律;通過采空區(qū)浮煤自燃極限參數(shù)和現(xiàn)場觀測的結(jié)果對1411工作面采空區(qū)三帶進(jìn)行劃分,確定了采空區(qū)的自燃危險(xiǎn)區(qū)域和工作面的最小安全推進(jìn)速度,得出了大傾角煤層斜切分層綜放開采采空區(qū)自燃規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,針對華豐礦井下的實(shí)際情況,建立采空區(qū)火災(zāi)的早期預(yù)測和預(yù)報(bào)系統(tǒng),提出以注惰氣、壓注膠體和液態(tài)CO2為主要防滅火手段的綜合防滅火思路。最后,對工作面停采期間的火災(zāi)防治效果進(jìn)行檢驗(yàn),證明了提出的防滅火技術(shù)措施的有效性,防止了1411工作面采空區(qū)火災(zāi)的發(fā)生,確保工作面安全撤架封面。
【關(guān)鍵詞】:大傾角 斜切分層 采空區(qū)自燃 漏風(fēng)規(guī)律 防控技術(shù)
【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
【目錄】:
- 摘要2-3
- ABSTRACT3-8
- 1 緒論8-15
- 1.1 問題的提出8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述9-13
- 1.2.1 煤自燃機(jī)理研究現(xiàn)狀9
- 1.2.2 煤自燃預(yù)測技術(shù)研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.3 煤自燃數(shù)學(xué)模型研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.4 煤層自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.5 斜切分層開采研究現(xiàn)狀12
- 1.2.6 煤層自燃監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.7 煤層自燃防滅火技術(shù)研究現(xiàn)狀13
- 1.3 研究內(nèi)容13-14
- 1.4 研究方案14
- 1.5 研究路線14-15
- 2 煤自燃特性參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究15-25
- 2.1 實(shí)驗(yàn)原理15
- 2.2 實(shí)驗(yàn)裝置15
- 2.3 實(shí)驗(yàn)條件15-16
- 2.4 實(shí)驗(yàn)步驟16
- 2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析16-24
- 2.5.1 CO、CH_4隨溫度變化規(guī)律16-19
- 2.5.2 耗氧速度分析19-21
- 2.5.3 CO、CO_2、CH_4產(chǎn)生率21-22
- 2.5.4 臨界溫度和干裂溫度22
- 2.5.5 C_2H_4、C_2H_6氣體產(chǎn)生率22-24
- 2.6 本章小結(jié)24-25
- 3 斜切分層開采大傾角煤層自燃規(guī)律研究25-30
- 3.1 斜切分層巷道布置方式分析25
- 3.2 斜切分層綜放開采大傾角煤層的自燃環(huán)境分析25-28
- 3.2.1 初采期間煤自燃環(huán)境分析26-27
- 3.2.2 正;夭善陂g煤自燃環(huán)境分析27
- 3.2.3 過相鄰工作面停采線期間煤自燃環(huán)境分析27
- 3.2.4 停采期間煤自燃環(huán)境分析27-28
- 3.3 斜切分層綜放開采大傾角煤層的自燃特點(diǎn)分析28-29
- 3.4 本章小結(jié)29-30
- 4 大傾角煤層斜切分層開采綜放面“三帶”觀測及危險(xiǎn)區(qū)域判定30-43
- 4.1 工作面概況30
- 4.2 現(xiàn)場觀測30-31
- 4.2.1 現(xiàn)場觀測參數(shù)及儀器儀表30
- 4.2.2 現(xiàn)場觀測埋管測點(diǎn)布置30-31
- 4.3 影響煤層自燃的主要因素分析及其參數(shù)的測算31-37
- 4.3.1 工作面進(jìn)尺情況統(tǒng)計(jì)31-32
- 4.3.2 浮煤厚度推算32-34
- 4.3.3 氧氣濃度測定34-36
- 4.3.4 漏風(fēng)強(qiáng)度推算36-37
- 4.4 華豐礦1411綜放面采空區(qū)“三帶”劃分37-42
- 4.4.1 采空區(qū)浮煤自燃極限參數(shù)37-40
- 4.4.2 1411綜放面采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域劃分步驟40-41
- 4.4.3 采空區(qū)三帶劃分結(jié)果41-42
- 4.4.4 工作面安全推進(jìn)速度測算42
- 4.5 本章小結(jié)42-43
- 5 大傾角煤層斜切分層開采采空區(qū)漏風(fēng)規(guī)律研究43-49
- 5.1 綜放采空區(qū)滲流及擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型43-44
- 5.1.1 采空區(qū)滲流控制方程43
- 5.1.2 氧氣濃度場方程43-44
- 5.2 1411工作面采空區(qū)滲流區(qū)域幾何模型44-45
- 5.2.1 邊界條件的設(shè)定44-45
- 5.2.2 網(wǎng)格劃分45
- 5.3 求解計(jì)算45-46
- 5.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析46-48
- 5.5 本章小結(jié)48-49
- 6 大傾角煤層斜切分層開采采空區(qū)自燃防控技術(shù)研究49-62
- 6.1 采空區(qū)自燃防治總體思路49-50
- 6.1.1 采空區(qū)自燃防治重點(diǎn)階段49-50
- 6.1.2 采空區(qū)自燃防治重點(diǎn)區(qū)域50
- 6.1.3 采空區(qū)自燃防治重點(diǎn)工作50
- 6.2 工作面生產(chǎn)期間的防滅火技術(shù)措施50-54
- 6.2.1 工作面初采期間防滅火措施50-51
- 6.2.2 工作面回采期間防滅火措施51-52
- 6.2.3 工作面末采期間防滅火措施52-53
- 6.2.4 工作面停采期間防滅火措施53-54
- 6.3 工作面初采期間防滅火措施效果檢驗(yàn)54-58
- 6.3.1 工作面監(jiān)測系統(tǒng)54-55
- 6.3.2 發(fā)現(xiàn)自燃隱患55
- 6.3.3 采取對應(yīng)措施55-56
- 6.3.4 各測點(diǎn)氣體變化情況56-57
- 6.3.5 超標(biāo)原因分析57-58
- 6.4 工作面停采期間防滅火措施效果檢驗(yàn)58-61
- 6.4.1 工作面監(jiān)測系統(tǒng)58-59
- 6.4.2 發(fā)現(xiàn)自燃隱患59
- 6.4.3 采取對應(yīng)措施59-60
- 6.4.4 各測點(diǎn)氣體變化情況60-61
- 6.4.5 超標(biāo)原因分析61
- 6.5 本章小結(jié)61-62
- 7 結(jié)論與展望62-63
- 7.1 結(jié)論62
- 7.2 展望62-63
- 致謝63-64
- 參考文獻(xiàn)64-68
- 附錄68-75
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本文關(guān)鍵詞:大傾角煤層斜切分層開采采空區(qū)自燃規(guī)律及防控技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:296548
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