大水头煤矿综放面米空区自燃危害研究

发布时间：2018-11-05 08:33

【摘要】：本论文针对大水头煤矿东108综放面煤层高瓦斯易自燃特点,综合采取现场采空区实测和实验室煤自然发火测定等技术手段,辅以计算机数值模拟和理论分析等方法,研究了采空区自燃“三带”及其范围变化,采空区危险区域评估及煤自燃与瓦斯的耦合研究,为采空区安全隐患的治理提供了依据。首先,在东108综放面采空区布置束管监测系统和温度传感器,得到了采空区温度和其他指标气体的变化规律,运用最小二乘数据拟合函数特性,结合自燃“三带”理论定义了本矿自燃“三带”范围划分方法。得出下隅角氧化带宽度大于上隅角的氧化带宽度;氧化带的宽度与工作面推进度相关,推进度越大,氧化带宽度越小。在矿井正常生产条件下,散热带宽度为46m,氧化带宽度为17m,工作面后方63m之后为窒息带。其次,运用Fluent软件模拟计算采空区内煤自然发火情况,基于氧浓度指标判定了采空区自燃“三带”的范围,并分析了不同漏风量对自燃“三带”范围的影响。最后,对于东108综放面采空区存在的自然发火危险性区域和采空区瓦斯爆炸隐患,划分了东108工作面采空区内瓦斯与氧气相互混合达到爆炸危险的耦合区,并进行采空区耦合区判断,结果表明:耦合区多处于上隅角采空区氧化带内;指出若该矿采空区发生煤自然发火,则该耦合区有发生瓦斯爆炸的危险。
[Abstract]:Aiming at the characteristics of spontaneous combustion of high gas in Dong108 fully mechanized caving face of Dashuitou Coal Mine, this paper synthetically adopts some technical means, such as field measurement of goaf and measurement of spontaneous combustion of coal in laboratory, supplemented by computer numerical simulation and theoretical analysis, etc. This paper studies the "three zones" of spontaneous combustion in goaf and its range change, the evaluation of dangerous area in goaf and the coupling study of coal spontaneous combustion and gas, which provides the basis for the management of hidden danger in goaf. First of all, a beam tube monitoring system and temperature sensor are arranged in the goaf of Dong108 fully mechanized caving face. The variation of the temperature and other index gases in the goaf is obtained, and the characteristics of the least square data fitting function are used. Combined with the theory of "three zones" of spontaneous combustion, the method of dividing the range of "three zones" of spontaneous combustion in this mine is defined. It is concluded that the width of the oxidation zone in the lower corner is larger than that in the upper corner, and the width of the oxidation zone is related to the advancing degree of the working face. The greater the advancing degree, the smaller the width of the oxidation zone. Under normal mine production conditions, the width of heat dissipation zone is 46 m, the width of oxidation zone is 17 m, and the asphyxiation zone is 63 m behind the working face. Secondly, Fluent software is used to simulate and calculate the spontaneous combustion of coal in goaf. Based on the oxygen concentration index, the range of "three zones" of spontaneous combustion in goaf is determined, and the influence of different air leakage on the range of "three zones" of spontaneous combustion is analyzed. Finally, for the natural combustion danger area and the hidden danger of gas explosion in the goaf of Dong108 fully mechanized caving face, the coupling area of gas and oxygen mixing in the goaf of Dong108 face to reach the explosion danger is divided. The results show that the coupling zone is mostly located in the oxidation zone of the goaf in the upper corner. It is pointed out that if coal spontaneous combustion occurs in the goaf, there is a danger of gas explosion in the coupling area.
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD752.2

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本文编号：2311517