采空区煤自燃环境瓦斯运移规律实验研究

发布时间：2020-05-12 05:36

【摘要】：近年来,我国采空区煤自燃事故频发,由煤自燃而引发的瓦斯爆炸事故常常导致重大的人员伤亡和巨大的经济损失,煤矿安全生产形势愈加严峻。但是对于煤自燃与瓦斯爆炸灾害之间的相互影响的研究仍有着许多空缺,无法为煤矿现场的实际操作起到指导性的作用,因此本文重点对采空区存在高温点时的瓦斯运移规律进行了研究。为研究采空区中高温点的存在对瓦斯积聚的影响,本文以黑龙江省鹤岗兴安煤矿某工作面为基础搭建了采空区模拟实验台,采用加热模块模拟采空区出现煤自燃的情况,以氦气代替采空区中的瓦斯气体,通过计算采空区中的冒落带和裂隙带高度,分别在高度为1cm、8cm、25cm的平面上布置了三层测点,设计了0.2m/s、0.6m/s、1.0m/s三种不同风速以及常温、进风侧高温、回风侧高温三种不同温度条件下的实验方案。通过对比进、回风侧高温条件下与常温条件下的采空区瓦斯分布,分析了瓦斯在竖直方向、倾向方向、走向方向的变化,得出了:(1)进、回风侧高温点的存在均使靠近高温点区域的瓦斯浓度明显增加,瓦斯浓度等高线在高温点处均出现了弯曲的现象,瓦斯爆炸危险区域比常温时也有所增加,进风侧高温风速1.0m/s时更是表现为在高温点处出现了独立的瓦斯爆炸危险区域。瓦斯浓度的变化幅度随着竖直方向、倾向方向、走向方向距高温点距离的增加而减小。(2)进风侧存在高温点的条件下,风速为0.2m/s以及0.6m/s时瓦斯爆炸危险区域面积的变化幅度随着竖直方向高度的增加而减小,风速为1.0m/s时则随着竖直方向高度的增加而变大。回风侧存在高温点的条件下,各风速时的瓦斯爆炸危险区域面积的变化幅度均随着竖直方向高度的增加而减小。(3)在进、回风侧存在高温点的条件下,瓦斯爆炸危险区域面积在走向和倾向上的变化幅度均随风速的增加而变大。本文通过相似实验的分析,得出了采空区存在高温点时的瓦斯运移规律,为高瓦斯、易自燃煤层中瓦斯爆炸的防治提供了必要的实验依据,在实际生产中具有一定的参考价值。
【图文】：

lated Goaf Test Bench现场实际为基础，构建了用于研究采空区气体运移规律的“O”型圈理论对实验台采空区内的空间进行了材料的填验系统所包括的通风系统、气体释放系统以及温度和气体确定了实验台中瓦斯浓度测点以及温度测点的位置，，根据相应的实验方案，对采空区中不同情况下的瓦斯运移规自燃条件下的瓦斯治理提供参考。实验平台是根据黑龙江省鹤岗市兴安煤矿的实际情况搭2006 年各发生了一起瓦斯爆炸事故，分别造成了 6 人以及年的事故工作面长约 120 米，宽 5 米，高 3.5 米；进风巷高 3 米。根据几何相似原理，建造与原采空区形状相同，。实验平台的示意图如图 2-1 所示，实物图如图 2-2 所示实验台主体（B）、气体释放系统（C）、温度检测系统（统（E）。

验平台是根据黑龙江省鹤岗市兴安煤矿的实际情况6 年各发生了一起瓦斯爆炸事故，分别造成了 6 人事故工作面长约 120 米，宽 5 米，高 3.5 米；进风 3 米。根据几何相似原理，建造与原采空区形状相同实验平台的示意图如图 2-1 所示，实物图如图 2-2 所验台主体（B）、气体释放系统（C）、温度检测系（E）。图 2-1 实验台示意图Figure 2-1 Schematic diagram of the test bench
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD752.2

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1 记者 白雯U

本文编号：2659745