杉木树矿瓦斯抽采影响下近距离煤层群防灭火工艺研究

发布时间：2021-06-29 14:46

　　瓦斯抽采影响下近距离煤层群防灭火是煤矿火灾防治难点之一,矿井瓦斯抽采与内因火灾防治是一对矛盾统一体。瓦斯防治要求对采空区及邻近层瓦斯“应抽尽抽”,而内因火灾防治则要求尽量减少采空区漏风,二者矛盾且不易均衡。本文将杉木树煤矿作为载体,本着“预防优先、经济治理”的原则,首先对主采煤层进行程序升温实验以建立自然发火指标体系,从而有效对自然发火进行超前预警;其次,利用事故树分析方法对杉木树矿典型回采条件的工作面按回采初期、过断层期间及回采末期三个阶段进行评价,得出各自燃危险源重要度从而指导防灭火工作有序、高效、经济开展;针对现有基于氧体积分数划分自燃“三带”方法在注氮、高瓦斯采空区环境下进行修正,提出氧化损耗值概念并基于此值进行自燃“三带”划分,结合遗煤自燃氧化最低厚度及工作面最低推进度对采空区自燃危险区域进行判定;基于高抽巷与工作面采空区深部连通的独特位置关系,根据质量守恒定律,提出高抽巷“注氮扰动系数”,并根据该系数对采空区注氮强度进行评估,并适时对瓦斯抽采强度与注氮强度进行调整;最后,根据杉木树特有指标体系规律,结合事故树分析结果、采空区自燃危险区域判定,利用指标体系进行超前预警,对已判... 

【文章来源】：煤炭科学研究总院北京市

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 煤自燃预测技术研究现状
        1.2.2 煤自燃预报技术研究现状
        1.2.3 自燃危险区域判定研究现状
        1.2.4 利用事故树原理进行矿井火灾分析研究现状
        1.2.5 瓦斯抽采影响下防灭火工艺研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 论文技术路线
第二章 杉木树矿井防灭火基础条件与煤层自然发火指标气体
    2.1 矿井防灭火基础条件分析
        2.1.1 上覆不可采煤层下的近距离煤层群开采
        2.1.2 多进多回复杂通风系统
        2.1.3 煤层高瓦斯赋存及高自燃倾向性特征
        2.1.4 断层地质构造
        2.1.5 矿井防灭火基础条件示意图
    2.2 煤层自然发火指标气体特性分析
        2.2.1 实验装置及要求
        2.2.2 2#煤层自燃特性及结果分析
        2.2.3 3#煤层自燃特性及结果分析
        2.2.4 结论
第三章 瓦斯抽采影响下杉木树矿近距离煤层群自然发火诱因分析
    3.1 自燃隐患事故树的绘制
    3.2 自燃隐患定性分析
        3.2.1 最小割集求解
        3.2.2 最小径集求解
        3.2.3 结构重要度分析
    3.3 自燃隐患定量分析
    3.4 高瓦斯近距离煤层群开采自燃隐患分析
第四章 杉木树矿瓦斯抽采注氮协同影响下采空区自燃危险区域判定
    4.1 注氮影响下高瓦斯采空区自燃“三带”划分指标
    4.2 杉木树矿N3042工作面自燃“三带”划分
        4.2.1 监控束管布置
        4.2.2 数据分析及划分标准的实际应用
    4.3 工作面最低推进度的确定
    4.4 采空区遗煤自燃区域判定
第五章 瓦斯抽采影响下反馈补偿注氮工艺研究
    5.1 立体抽采采空区漏风分析
        5.1.1 采空区煤岩体垮落规律
        5.1.2 采空区漏风规律
    5.2 高抽巷瓦斯抽采影响下反馈补偿注氮工艺研究
        5.2.1 通过高抽巷气体评估注氮效果的可行性
        5.2.2 高抽巷瓦斯抽采影响下反馈补偿注氮理论
    5.3 上隅角埋管瓦斯抽采影响下反馈补偿注氮工艺研究
        5.3.1 通过抽采管气体评估注氮效果的可行性
        5.3.2 上隅角埋管瓦斯抽采影响下反馈补偿注氮理论
    5.4 N3042工作面自燃隐患防治实践
        5.4.1 工作面概况
        5.4.2 自燃隐患分析
        5.4.3 自燃隐患处理措施
    5.5 结论
第六章 杉木树矿瓦斯抽采影响下近距离煤层群开采综合防灭火技术体系
第七章 结论及展望
    7.1 本文结论
    7.2 本文创新点
    7.3 本文不足及展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]注氮影响下高瓦斯采空区“三带”划分[J]. 侯炳超,陈志平,彭晓利,赵智.  煤矿安全. 2018(01)
[2]2017年我国能源形势分析及2018年预测[J]. 肖宏伟.  科技促进发展. 2017(11)
[3]采空区瓦斯抽采技术与浮煤自燃耦合治理研究[J]. 赵奇,王雪峰,黄戈,王延生.  煤炭科学技术. 2017(10)
[4]近浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律研究[J]. 唐辉.  煤矿安全. 2017(07)
[5]2016年我国能源形势分析和2017年形势展望[J]. 肖新建,杨光,田磊,杨晶,康晓文,李际,高虎,刘小丽.  中国能源. 2017(03)
[6]低位放顶煤采空区自燃区域划分与注氮口位置确定[J]. 曹镜清,邬剑明,周春山,唐一博.  煤炭科学技术. 2017(02)
[7]我国煤火灾害防治技术研究现状及展望[J]. 邓军,李贝,王凯,王彩萍.  煤炭科学技术. 2016(10)
[8]坪湖矿“11.1”火灾事故的事故树分析[J]. 张令非.  同煤科技. 2016(05)
[9]基于GM（0,N）模型的煤自然发火期预测[J]. 马砺,雷昌奎,张志鹏,袁婷.  辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(09)
[10]采空区瓦斯与煤自燃协同防控关键参数研究[J]. 刘振岭,文虎,刘洁,王伟峰,林海飞.  西安科技大学学报. 2016(04)

博士论文
[1]高瓦斯易自燃采空区双层遗煤均压通风系统研究[D]. 邵昊.中国矿业大学 2011

硕士论文
[1]屯宝煤矿近距离煤层开采综合防灭火技术研究与应用[D]. 陈庆丰.煤炭科学研究总院 2017
[2]白皎矿近距离煤层群开采煤层自燃火灾防治技术研究[D]. 贾松磊.西安科技大学 2010
[3]基于事故树方法的瓦斯爆炸危险源辨识与评价[D]. 王蒙蒙.太原理工大学 2005



本文编号：3256634