资源整合矿井封闭区域内自然发火危险区域探测与控制技术研究

发布时间：2023-04-27 22:33

　　随着煤炭产业的规模化、集约化、机械化发展，山西省对煤矿企业兼并重组，实施煤炭资源整合策略，但资源整合型矿井在技术改造和开采阶段将面临很多技术难题，其中如何控制整合前小煤矿遗留的大面积的自然发火危险区域，成为资源整合矿井火区治理工作中的关键。本文研究水泉煤矿整合前小煤矿自然发火原因及其特点，运用地面同位素测氡探测技术探明自然发火区域的情况，并根据水泉煤矿自然发火区域的情况，确定适合此类资源整合矿井封闭区域内自然发火危险区域的控制技术措施。 实验研究方面，采用程序升温设备和红外光谱仪联用，根据生成的标志性气体的光谱特征，掌握煤氧化自燃过程中基本参数的变化规律，分析资源整合前小煤矿自然发火的主要影响因素；现场探测方面，选用地面同位素测氡探测技术进行自然发火区域的探测，通过对数据分析，初步确定自然发火范围和火源中心位置。 根据以上研究，设计采用地面钻孔充注CO2技术控制自然发火区域，建立CO2充注系统，并根据探明的发火区域情况，确定地面钻孔的合理位置，使得对矿井大面积自然发火区域的控制更加系统化、高效化。本文的研究成果对类似的资源整合矿井封闭区域内的大面积自然发火危险区域的治理工作具有一定的参...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 自然发火危险区域探测技术
            1.2.1.1 井下探测方法
            1.2.1.2 地面探测方法
        1.2.2 自然发火区域治理与控制技术
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究的内容
        1.3.2 研究方法及技术路线
2 矿井资源整合情况概述
    2.1 整合前各矿基本情况
    2.2 煤自燃机理研究
        2.2.1 煤自然发火的原因分析
        2.2.2 煤自然发火的主要影响因素
    2.3 整合前小煤矿自然发火的特点
    2.4 整合前小煤矿自燃火灾的危害
    2.5 水泉煤矿概况
        2.5.1 可采煤层
        2.5.2 瓦斯与煤尘
        2.5.3 自燃倾向性
    2.6 水泉煤矿疑似火区现状
    2.7 本章小结
3 煤样程序升温生成标志气体的红外光谱分析
    3.1 红外光谱理论简介
        3.1.1 红外光谱的产生
        3.1.2 红外光谱的形成条件
    3.2 红外光谱图
    3.3 煤燃烧生成气体红外光谱实验
        3.3.1 实验设备和样品制备
        3.3.2 实验过程
        3.3.3 实验结果分析
    3.4 本章小结
4 地面测氡技术探测自然发火危险区域
    4.1 氡的基本性质
        4.1.1 氡的产生
        4.1.2 氡的物理性质
        4.1.3 氡的化学性质
        4.1.4 氡析出率
    4.2 氡测量的方法及测量仪器
        4.2.1 α 杯法测量原理
        4.2.2 测量装置与测量方法
        4.2.3 现场探测步骤
    4.3 水泉煤矿自然发火危险区域探测
    4.4 探测结果及分析
        4.4.1 疑似火区中心范围图
        4.4.2 异常区域立体图
        4.4.3 疑似火源中心点分析
    4.5 本章小结
5 水泉煤矿自然发火危险区域控制技术
    5.1 二氧化碳防灭火技术概述
        5.1.1 二氧化碳的物理性质
        5.1.2 二氧化碳的化学性质
    5.2 二氧化碳防灭火机理及特点
    5.3 二氧化碳充注系统装备及工艺
        5.3.1 系统与工艺构成
        5.3.2 充注系统主要技术参数
        5.3.3 二氧化碳释放口位置的确定
    5.4 注入效果模拟
    5.5 控制效果现场检验方法
    5.6 控制效果对比分析
    5.7 本章小结
6 结论
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3803198