斜沟矿采空区遗煤自然发火规律研究

发布时间：2022-07-09 17:56

　　我国煤炭资源的开发正加速向西部地区转移,中西部矿区煤层厚且赋存浅使得氧化自燃问题严重,采空区因遗煤的存在成为煤自燃灾害防治的重点区域。斜沟煤矿是隶属山西焦煤集团的特大型矿井,公司之前没有做过工作面回采过程中采空区遗煤自然发火规律方面的研究,本文以斜沟矿为例对厚煤层开采的107和205工作面采空区遗煤自然发火规律进行了研究,旨在为两工作面采空区防灭火工作提供一定的指导意义。开展了斜沟矿107和205工作面煤样不同氧浓度和升温速率下的煤样热重变化实验,采用Starink等转化率法对两个面煤样的氧化动力学参数——活化能E和指前因子A进行求解。结果表明:两个煤样的动力学参数在水分蒸发阶段均呈现出随转化率增大逐渐减小,吸氧增重阶段随转化率增大小幅增大的规律;且动力学参数值在水分蒸发失重阶段随氧浓度的增加变化不明显,在吸氧增重阶段,当转化率较低时随氧浓度的增加变化仍不明显,而当转化率逐渐增高时才呈现出随氧气浓度的增加逐渐减小的趋势。开展了107和205工作面煤样的恒温试验,结合动力学参数测定结果采用Frank-Kamenetskii自燃模型计算出两工作面煤样不同氧浓度及温度下的煤自燃临界堆积厚度。... 

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 研究现状
    1.3 研究目标与内容
    1.4 技术路线
2 不同氧浓度下的煤自燃氧化动力学参数及临界堆积厚度变化规律
    2.1 热重实验测试
    2.2 不同氧气浓度下煤表观活化能的变化规律
    2.3 不同氧气浓度下煤自燃指前因子的变化规律
    2.4 不同氧浓度及温度下的临界堆积厚度变化规律
    2.5 本章小结
3 厚煤层不同回采方式下采空区垮落及漏风规律研究
    3.1 采空区浅部垮落状况观测及巷道悬顶距离统计
    3.2 采空区垮落空隙率分布数学模型
    3.3 厚煤层开采采空区浅部漏风风速的现场测定
    3.4 SF_6示踪气体采空区扩散的数值模拟
    3.5 本章小结
4 厚煤层不同回采方式下采空区气体及温度观测分析
    4.1 采空区气体及温度的现场测定方法
    4.2 107综放面测定结果及数值模拟分析
    4.3 205综采面测定结果及数值模拟分析
    4.4 临界堆积厚度的现场应用
    4.5 107与205工作面对比分析
    4.6 本章小结
5 结论及展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3657561