浅埋煤层群复合采空区煤自燃危险区域分布规律研究

发布时间：2020-07-29 22:59

【摘要】：采空区煤自燃是煤炭开采面临的主要灾害之一。浅埋煤层群复合采空区煤自燃则尤为突出。以神东矿区为代表的西部矿区,煤层具有浅埋藏、薄基岩、近距离和易自燃等特点,而且覆岩经历多次垮落,地表裂隙发育扩展,联通采空区产生地表漏风。煤层群开采形成复合采空区,遗煤接触氧气发生氧化自热反应,持续升温导致煤自燃。因此,开展浅埋煤层群复合采空区煤自燃危险区域分布规律研究,对于煤自燃灾害防控具有重要的指导意义。本文以神东矿区的补连塔煤矿为研究对象,系统研究了浅埋煤层群开采地表裂隙分布特征和演化规律,观测得出地表裂隙主要分布于工作面和两巷对应地表周围,利用“气压差+风量差+示踪气体”综合方法测定了地表漏风参数和漏风区域,测定得出地表漏风主要集中于地表回风侧。基于物理相似模拟准则搭建了浅埋煤层群复合采空区模拟实验平台,对比分析了地表漏风率和工作面通风量对采空区氧气浓度分布的影响。依据采空区煤自燃判定条件,分析了浅埋煤层群采空区氧气浓度变化原因和遗煤分布特征。利用氧气浓度划分采空区煤自燃危险区域的方法,对比分析了工作面通风量和地表漏风率对采空区煤自燃氧化带的影响,同时分析了采空区煤自燃氧化带最大宽度的变化规律,建立了采空区煤自燃危险性的评价指标。结合神东矿区补连塔煤矿采空区发火概况,利用本文所研究的浅埋煤层群复合采空区煤自燃危险区域分布规律,为补连塔煤矿采空区煤自燃灾害防控提出了指导性的建议。
【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
【图文】：

图 2-13 抽出式通风地面漏风区域示意图Figure 2-13 Schematic diagram of surface air leakage under extraction ventilation 本章小结（Chapter conclusions）本章以神东矿区的补连塔煤矿为研究对象，系统研究了浅埋煤层群开采分布特征，利用“气压差+风量差+示踪气体”综合方法测定了地表漏主要获得以下结论：1）理论分析了地表裂隙形成机理。结合煤层开采覆岩移动规律，分析层群重复开采导致地表裂隙的规律。2）现场测定了地表裂隙分布特征。现场考察了地表裂隙分布范围，测表裂隙主要分布于工作面和两巷对应地表周围。以地表典型裂隙为观研究了地表裂隙的动态演化规律，得出地表裂隙演化主要经历了四个阶3）研究了地表漏风的动力源和影响因素，利用地表与井下采空区气压面进风巷与回风巷风量差，双元示踪气体地面释放法综合测定和分析了特征和漏风区域，测定得出地表漏风主要集中于地表回风侧。

保证采空区的原始低氧环境。小型真空泵和空气体积流量计实物，见图3-3。表 3-2 FY-1H-N 小型真空泵性能参数Table 3-2 The performance parameters of the FY-1H-N vacuum pump参数名称 单位 数值抽气速率 m3/h 3.6极限压力 pa 2功率 W 150额定电压 V 220外形尺寸 mm 255×105×202重量 kg 4

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本文编号：2774617