大采高超长综采工作面采空区自然发火规律研究

发布时间：2017-04-27 04:13

  本文关键词：大采高超长综采工作面采空区自然发火规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：察哈素煤矿3-1煤层为易自燃煤层，最短自燃发火期为39天。煤层平均厚度为6.015m，工作面长度为300.58m，工作面推进长度为2503.74m。工作面采用双巷掘进，平均每隔70m就有一个联络巷，开采强度大、采空区遗煤较多；煤层顶板坚硬矿山压力大导致煤柱破碎程度严重，大大增加了采空区遗煤自燃的可能性。相对于普通综采面而言，该工作面采空区的遗煤自燃规律呈现出新的特点。故此，对察哈素煤矿31301工作面采空区自然发火规律进行了研究。主要结论如下： （1）利用程序升温试验设备对31301工作面煤样进行了五组实验研究。选择CO和C2H4作为主要指标气体；C2H6、C2H4/C2H6值和O2作辅助预警指标。 （2）对31301工作面后方采空区的气体进行实时监测，，在回风侧工作面后方190m以内的范围为散热带，259m以后的区域为窒息带；在进风侧工作面后方228m以内的范围为散热带，工作面后方282m以后的区域为窒息带。工作面日最短推进距离为7.3m。 （3）以31301工作面的实际条件为基础建立数学模型，以实测参数为基准，使用Fluent软件对采空区氧气浓度和漏风风速进行模拟，模拟结果与实测结果基本一致，有效证明了采用数值模拟方法的有效性和科学性。 （4）通过对不同供风量下采空区三带范围的模拟，得出随着供风量增大自燃带向采空区深部移动自燃带宽度增加的结论。 （5）对联络巷密闭封闭严格状态下三带分布进行了模拟。当联络巷封闭严密时，采空区两侧和尤其是回风侧的氧气浓度，随着入口风量增加，自燃带宽度增大、散热带宽度也增加。 通过对察哈素煤矿31301工作面采空区自然发火规律的研究可以为矿井的防灭火工作提供基础数据，为矿井的安全生产提供了保障。
【关键词】：大采高综采 超长工作面 采空区 氧浓度 三带 数值模拟
【学位授予单位】：华北科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD752.2
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 图清单12-15
• 表清单15-17
• 变量注释表17-18
• 1 绪论18-32
• 1.1 研究背景18-21
• 1.2 国内外研究现状21-29
• 1.3 本文研究内容29
• 1.4 研究方法及技术路线29-32
• 2 采空区煤自然发火机理介绍及漏风通道分析32-42
• 2.1 察哈素矿井概况32-33
• 2.2 31301 工作面概况33-34
• 2.3 影响采空区遗煤自燃的因素34-37
• 2.4 采空区的易自燃区域分析37-41
• 2.5 小结41-42
• 3 察哈素煤矿煤样程序升温实验研究42-56
• 3.1 测试目的42
• 3.2 实验测试42-44
• 3.3 实验结果及分析44-54
• 3.4 煤样程序升温实验结论54-55
• 3.5 小结55-56
• 4 采空区遗煤自燃三带分布范围测定56-78
• 4.1 测试系统56-60
• 4.2 监测数据分析60-77
• 4.3 采空区自燃三带划分77
• 4.4 小结77-78
• 5 31301 综采工作面采空区三带”分布数值模拟78-94
• 5.1 FLUENT 软件介绍78-79
• 5.2 数学物理模型79-84
• 5.3 计算结果及分析84-93
• 5.4 小结93-94
• 6 结论与展望94-96
• 6.1 主要结论94-95
• 6.2 展望95-96
• 参考文献96-102
• 作者简历102-106
• 学位论文数据集106

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李宗翔,吴志君,王振祥;采空区遗煤自燃升温过程的数值模型及其应用[J];安全与环境学报;2004年06期

2 许延辉,许满贵,徐精彩;煤自燃火灾指标气体预测预报的几个关键问题探讨[J];矿业安全与环保;2005年01期

3 马汉鹏;陆伟;王宝德;;煤自燃过程指标气体产生规律的系统研究[J];矿业安全与环保;2007年06期

4 李文国;汪月伟;付恩俊;时国庆;仲晓星;;浅埋藏易自燃大型综放工作面自燃“三带”分布规律的实测与数值模拟研究[J];矿业安全与环保;2012年02期

5 邓军,徐精彩,陈晓坤;煤自燃机理及预测理论研究进展[J];辽宁工程技术大学学报;2003年04期

6 戴广龙;;煤低温氧化与吸氧试验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年02期

7 卢国斌;耿铭;;采空区煤自燃机理及其防治技术研究现状[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年S2期

8 徐长富;傅贵;郑忠亚;姚海飞;张群;;纳林河二号井3-1煤层指标气体优选试验[J];安全与环境学报;2014年03期

9 李瑞永;龚津莉;;煤层自然发火预测预报的指标气体[J];河北理工大学学报;2007年01期

10 张国枢,吴中立,邵辉,戴广龙;煤炭自燃指标气体实验化选与应用[J];淮南矿业学院学报;1995年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 陶远;1/3焦煤氧化煤样自燃特性实验研究[D];安徽理工大学;2014年

  本文关键词：大采高超长综采工作面采空区自然发火规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：329912