高位巷瓦斯抽采诱导浮煤自燃影响效应及防治技术

发布时间：2023-01-15 07:12

　　矿井火灾和瓦斯事故是影响矿井安全生产的两大灾害，当前国内许多矿井采用高位巷道进行瓦斯抽采，虽然提高了瓦斯抽采效率，解决了上隅角及采空区瓦斯超限的问题，但对采空区漏风分布产生了很大的影响，采空区自燃“三带”的分布亦更加复杂。因此掌握高位巷瓦斯抽采对采空区浮煤自燃的影响效应，对确定合理的抽采方案，建立煤自燃综合防治体系，显得尤其重要。 本文紧紧结合义马矿区耿村煤矿12200综放面的实际情况，通过热重分析和低温氧化实验分析，测得了煤的自燃倾向性，特征温度及气体表征；分析了12200综放面影响采空区浮煤自燃的内外因素及其关联性，掌握了综放面采空区浮煤自然发火的特点；通过在采空区预埋管道设置气体浓度采集点，测得了高位巷道瓦斯抽采下的采空区气体变化的规律，对自燃“三带”的范围进行了划分；以理论为基础，结合高位巷道气体浓度变化情况，分析了高位巷道对漏风分布规律的影响，从而得到了高位巷瓦斯抽采对采空区浮煤自然发火的影响规律，并确定了高位巷最优风量为180m~3/min。 最后，针对12200综放面自然发火的规律和特点，建立了综放面采空区浮煤自然发火防治控制体系，主要包括标志气体预测预报体系... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究意义及目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 煤自燃特征参数实验研究
        1.2.2 高位巷瓦斯抽采对煤自燃影响效应研究现状
        1.2.3 煤自燃早期预报技术研究现状
    1.3 课题的提出及其意义
    1.4 本文的研究内容
    1.5 本文研究的技术路线
2 煤的自燃特征参数实验研究
    2.1 样品采集及处理
    2.2 煤的自燃倾向性测定
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验过程
        2.2.3 实验数据分析
    2.3 煤自燃特征温度及其表征参数
        2.3.1 煤的热重分析实验
        2.3.2 煤的低温氧化实验
        2.3.3 2_3层煤样自燃过程中的特征温度及其气体表征
    2.4 本章小结
3 影响采空区浮煤自燃因素及关联性分析
    3.1 12200 工作面概况
    3.2 采空区浮煤自然发火的充分必要条件
    3.3 综放面采空区浮煤自然发火特点
    3.4 采空区浮煤自燃危险因素关联性分析
        3.4.1 内部因素分析
        3.4.2 外在因素分析
    3.5 12200 综放面采空区浮煤自燃危险因素
        3.5.1 2_3煤层赋存条件
        3.5.2 2_3煤层自燃倾向性及发火期
        3.5.3 开采方法
        3.5.4 采空区浮煤厚度
        3.5.5 采空区漏风强度
        3.5.6 工作面推进速度
    3.6 危险因素的关联性
    3.7 本章小结
4 高位巷瓦斯抽采下采空区自燃“三带”分布规律研究
    4.1 划分采空区自燃“三带”的意义
    4.2 采空区自燃“三带”划分标准
    4.3 现场观测
        4.3.1 观测系统的组成
        4.3.2 观测系统的建立
    4.4 现场观测数据分析
        4.4.1 现场实测
        4.4.2 采空区氧气浓度分布规律
    4.5 采空区浮煤自燃“三带”范围划分
    4.6 本章小结
5 高位巷瓦斯抽采对采空区浮煤自然发火影响规律研究
    5.1 12200 工作面瓦斯抽采现状
    5.2 高位巷道抽采瓦斯作用机理
        5.2.1 高位巷道布置
        5.2.2 高位巷布置合理性分析
        5.2.3 高位巷道风量对瓦斯抽采量的影响
    5.3 高位巷道瓦斯抽采对采空区浮煤自燃的影响效应
        5.3.1 高位巷道瓦斯抽采条件下采空区漏风通道的形成
        5.3.2 高位巷瓦斯抽采下采空区漏风动力形成机理
        5.3.3 高位巷道瓦斯抽采对采空区漏风影响效应
        5.3.4 高位巷道瓦斯抽采诱导浮煤自燃影响规律
    5.4 本章小结
6 综放面自然发火防治控制体系研究
    6.1 基于指标气体的煤自燃预测预报技术
        6.1.1 标志气体优化选择的原则
        6.1.2 各标志气体对比及优化选择
        6.1.3 高位巷气体预测预报煤自燃的可行性分析
        6.1.4 标志气体的选择及标准
    6.2 采空区自燃监测及预报体系的建立
        6.2.1 束管监测系统铺设情况
        6.2.2 现场实测
        6.2.3 采空区浮煤自燃预测预报结果验证
    6.3 浮煤自燃综合防治体系
        6.3.1 综放面采空区浮煤自燃综合防治措施
        6.3.2 防灭火效果检验
    6.4 本章小结
7 结论及展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 存在的问题及下一步工作展望
参考文献
作者简介
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]瓦斯抽采对U+Ⅱ型近距离煤层自燃的耦合关系[J]. 褚廷湘,余明高,杨胜强,徐全,孟牒,贾海林.  煤炭学报. 2010(12)
[2]大兴矿煤自然发火标志气体指标体系[J]. 宋双林,武勇,张卫亮.  煤矿安全. 2010(04)
[3]煤岩裂隙发育诱导采空区漏风及自燃防治研究[J]. 褚廷湘,余明高,杨胜强,贾海林.  采矿与安全工程学报. 2010(01)
[4]高硫自燃煤层低温氧化气体衍生规律研究[J]. 王家学,潘荣锟,余明高,董柄文.  河南理工大学学报(自然科学版). 2010(01)
[5]采空区自燃“三带”微循环理论及漏风流场数值模拟[J]. 杨胜强,徐全,黄金,褚廷湘.  中国矿业大学学报. 2009(06)
[6]中国煤矿瓦斯抽采技术的发展[J]. 程远平,付建华,俞启香.  采矿与安全工程学报. 2009(02)
[7]采空区漏风状况模拟及其分析[J]. 陈明河.  矿业安全与环保. 2009(01)
[8]东欢坨煤矿自然发火标志气体的优化选择[J]. 朱令起,周心权,朱迎春.  西安科技大学学报. 2008(02)
[9]复杂漏风条件下综放面采空区自然发火防治技术[J]. 李伟,郝迎格.  煤矿安全. 2008(05)
[10]高瓦斯易自燃综放面自燃危害的综合防治[J]. 马魁,王德民,毕强,杨俊民.  煤矿安全. 2008(02)

硕士论文
[1]综放采空区抽放条件下漏风流场数值模拟研究[D]. 朱毅.西安科技大学 2006
[2]高瓦斯煤层自燃火灾防治技术研究[D]. 毛占利.西安科技大学 2006



本文编号：3730791