大佛寺矿采空区自燃多指标气体早期预报技术研究

发布时间：2017-05-16 16:21

  本文关键词：大佛寺矿采空区自燃多指标气体早期预报技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大佛寺煤矿煤层属II类自燃煤层，煤层易于自燃。论文主要针对大佛寺煤矿40110工作面煤体在破碎氧化初期便产生大量CO，CO监测数据经常发生异常，以常规的判断标准无法判断CO异常时采空区内部是否发生自燃现象，因此需要建立一套适合大佛寺煤矿的多指标参数自燃早期预报体系。 论文采用西安科技大学XK-VI型自然发火实验台对大佛寺煤样进行自然发火实验，真实模拟大佛寺煤样自燃的过程，分析大佛寺煤样自燃特性参数和实验过程中的多指标气体变化规律，同时结合现场观测数据，初步确立了以CO/CH4、C2H6/CO、CO/CO2、CO/△O2、△CO/△O2、Graham指数等参数为候选的多指标气体预报体系。然后研究分析不同氧浓度对大佛寺多指标气体的影响。分别准备氧浓度为5%、9%、17%、21%的空气，，并对大佛寺煤样进行高温数控程序升温实验，从而对候选多指标气体筛分优选，最终研究得出大佛寺煤样升温实验过程中： CO/CH4、C2H6/CO、Graham指数为主的多指标气体参数受风量及氧浓度的变化影响较小。 在结合自然发火实验、现场布点检测、高温数控程序升温实验的数据分析基础上，最终确立了以CO/CH4、C2H6/CO、Graham指数为主体的大佛寺煤样多指标气体参数自燃早期预报体系。可为大佛寺煤矿自燃早期预报提供有效地指导意义，提高煤矿安全，防止煤层自燃。
【关键词】：煤自燃 早期预报 多指标气体参数 预报体系
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD752.2
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 研究背景与意义7-8
• 1.1.1 研究背景7
• 1.1.2 研究意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-12
• 1.2.1 国内外煤层自然发火预报技术研究现状8-10
• 1.2.2 国内外煤自燃指标气体预报技术研究现状10-12
• 1.3 本文主要研究内容及技术路线12-13
• 1.3.1 研究内容12-13
• 1.3.2 技术路线13
• 1.4 本章小结13-14
• 2 煤自燃及指标气体产生的理论分析14-23
• 2.1 煤自燃起因及过程14-15
• 2.2 煤自燃指标气体产生机理15-21
• 2.2.1 煤分子结构模型15-16
• 2.2.2 煤分子结构特点16-17
• 2.2.3 煤氧复合及 CO、CO_2产生机理17-18
• 2.2.4 烃类气体产生机理18-19
• 2.2.5 指标气体种类与特征19-21
• 2.3 指标气体的选取原则21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 大佛寺煤矿煤层自燃特点及指标气体规律研究23-48
• 3.1 煤自然发火特性参数及规律实验系统23-32
• 3.1.1 煤自然发火实验研究23-26
• 3.1.2 实验结果分析26-32
• 3.2 大佛寺煤样多指标气体参数分析32-38
• 3.2.1 CO/CH_4变化规律33-34
• 3.2.2 C_2H_6/CO 变化规律34
• 3.2.3 CO/CO_2变化规律34-35
• 3.2.4 CO/△O_2变化规律35-36
• 3.2.5 △CO/△O_2变化规律36
• 3.2.6 Graham 指数变化规律36-37
• 3.2.7 多指标气体体系初步建立37-38
• 3.3 大佛寺煤矿自燃多指标气体影响规律及体系建立38-47
• 3.3.1 实验设备38-39
• 3.3.2 实验过程39-40
• 3.3.3 实验结果40-42
• 3.3.4 不同氧浓度对多指标气体的影响分析42-47
• 3.4 本章小结47-48
• 4 大佛寺煤矿 40110 工作面自燃多指标气体分析48-80
• 4.1 矿井概况48
• 4.2 大佛寺矿 40110 工作面气体监测48-49
• 4.2.1 工作面概况48-49
• 4.2.2 采空区煤自燃指标气体测点布置49
• 4.3 大佛寺煤层现场多指标气体研究49-77
• 4.3.1 正常回采期间 90~#支架煤自燃指标正常气体数据分析50-60
• 4.3.2 正常回采期间 70~#支架煤自燃指标正常气体数据分析60-69
• 4.3.3 正常回采期间 117~#支架煤自燃指标正常气体数据分析69-77
• 4.4 大佛寺现场自燃多指标气体体系初步确立77-79
• 4.4.1 大佛寺煤矿采空区 CO 气体产生及浓度变化规律77-78
• 4.4.2 大佛寺煤矿采空区 CH_4气体产生及浓度变化规律78
• 4.4.3 大佛寺煤矿采空区多指标气体早期预报体系初步建立78-79
• 4.5 本章小结79-80
• 5 大佛寺煤矿自燃多指标气体预报体系建立80-83
• 5.1 大佛寺煤矿多指标气体体系分析80-82
• 5.2 本章小结82-83
• 6 结论与展望83-85
• 6.1 结论83-84
• 6.2 展望84-85
• 致谢85-86
• 参考文献86-89
• 附录89

【参考文献】

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本文编号：371342