高瓦斯煤层防灭火技术研究

发布时间：2021-07-07 10:57

　　我国煤矿频频发生自燃事故。且在防灭火的救灾过程中,常常因为整体防灭火技术水平的欠缺。可能导致二次事故的发生,造成更为严重的后果。高瓦斯矿井常常出现矿井瓦斯超限,必须对瓦斯进行抽放。然而厚煤层开采会造成采空区遗煤多、漏风严重而导致煤层的自然发火。因此,研究高瓦斯煤层防灭火技术的意义就显得尤为重要。本文首先对国内外关于煤炭自然发火的基本理论进行分析。其次对芙蓉珙泉煤矿进行实地调研。并选定其具有自然发火危险性的1464工作面进行防灭火技术研究。采用理论分析、数值模拟、现场试验相结合的方式,对1464工作面采空区进行实地的“三带”划分。对其防灭火注氮量、回采风量进行理论计算。FLUENT数值模拟过程中利用数学公式建立采空区模型。对上覆岩层的裂隙变化及采空区的渗透率进行分析。根据数值模拟结果,选定浅部注氮口20m和深部注氮口60m两种注氮位置。并考虑注氮量为300 m3/h、500 m3/h、800 m3/h不同工况条件下,采空区内温度场和氧气浓度的变化情况。最终确定以联合注氮500 m3/h的形式对采空区进行注氮,效果最优。根据模拟结果进行现场试验并取得较理想的效果。考虑到防灭火技术系统的庞大... 

【文章来源】：四川师范大学四川省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 煤炭自燃机理
    1.3 煤炭自燃过程
    1.4 采空区自燃“三带”理论
    1.5 煤层火灾防治技术
    1.6 高瓦斯煤层自然发火规律
    1.7 研究内容和方法
        1.7.1 研究内容
        1.7.2 研究方法
        1.7.3 技术路线
2 珙泉煤矿基本概况
    2.1 交通位置及隶属关系
    2.2 煤层地质构造概况
    2.3 开拓开采概况
    2.4 通风瓦斯概况
    2.5 瓦斯来源分析及说明
    2.6 煤尘爆炸性及自燃倾向性鉴定
3 1464采煤工作面防灭火技术
    3.1 工作面概况
        3.1.1 工作面参数
        3.1.2 煤层赋存情况
        3.1.3 煤层顶底板情况
        3.1.4 地质构造
        3.1.5 水文地质
        3.1.6 1464工作面自然灾害条件
    3.2 1464采煤工作面工艺方法
    3.3 1464工作面瓦斯突出灾害分析
    3.4 1464工作面煤自然发火环境分析
    3.5 1464工作面历史自然发火事故
    3.6 1464工作面采空区自燃“三带”范围的确定
    3.7 氮气防灭火机理及特点
    3.8 采空区注氮量理论计算
    3.9 回采风量理论计算
    3.10 1464工作面采空区注氮防灭火数值模拟
        3.10.1 FLUENT软件概况
        3.10.2 模拟采空区注氮防灭火的数学模型
        3.10.3 采空区注氮防灭火的模型建立
        3.10.4 采空区注氮防灭火CFD模型开发
        3.10.5 模拟结果
    3.11 1464工作面采空区注氮现场试验
    3.12 1464工作面煤自燃监测技术方案
    3.13 1464工作面风巷沿空侧采空区浮煤自燃预防技术方案
    3.14 1464工作面采空区浮煤自燃预防辅助技术方案
    3.15 1464工作面移架搬家、停采撤架期间煤自燃预防技术方案
    3.16 珙泉煤矿防灭火技术体系
4 结论及展望
    4.1 主要结论
    4.2 创新点
    4.3 展望
参考文献
致谢
作者简介及主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆赛尔能源有限公司三矿中厚煤层采煤方法的选择[J]. 卞学文.  企业技术开发. 2015(20)
[2]矿井风量不足安全隐患分析及其防治对策[J]. 张玉涛,李亚清.  煤矿现代化. 2015(03)
[3]唐安矿矿井充水条件及影响因素分析[J]. 崔雅.  技术与市场. 2014(11)
[4]浅谈抽采瓦斯的最佳区的确定[J]. 王瑞军.  科技与企业. 2014(15)
[5]综放易自燃松软煤层开切眼组合支护技术[J]. 姜涛.  煤炭技术. 2013(06)
[6]基于粗糙集和聚类的采空区煤自燃火灾预报[J]. 张建安,李文俊,刘韩勇,王安良.  西安科技大学学报. 2012(06)
[7]0913工作面采空区自燃“三带”范围的确定[J]. 张金山,王浩,宫玉成,李晨.  煤. 2012(10)
[8]1601工作面煤层自燃防治措施[J]. 陈明河,张国军.  陕西煤炭. 2012(05)
[9]基于试验与数值模拟的采空区氧化带漏风量的反演计算[J]. 郝朝瑜,王继仁,王雪峰,司蕊.  中国安全科学学报. 2012(07)
[10]关于综放开采瓦斯治理与自然发火防治技术的思考[J]. 牛建华.  科技创新导报. 2012(20)

博士论文
[1]含瓦斯风流对煤自燃氧化特性影响的理论及应用研究[D]. 宋万新.中国矿业大学 2012

硕士论文
[1]五沟煤矿地质构造规律分析与研究[D]. 温亮.安徽理工大学 2015
[2]冀南某煤矿三维地质建模及其水文地质条件分析[D]. 王强.石家庄经济学院 2015
[3]煤矿井下封闭火区CO转化与消失实验研究[D]. 杨一帆.西安科技大学 2014
[4]采空区自燃“三带”的实测分析及数值模拟[D]. 邵磊.安徽理工大学 2014
[5]青东煤矿10煤层底板岩体结构特征及突水危险性研究[D]. 张忠文.安徽理工大学 2014
[6]煤矿自燃火灾的烟气流动模拟及防治[D]. 黄昊.中北大学 2014
[7]综放工作面瓦斯防治技术研究[D]. 王鹏.内蒙古科技大学 2014
[8]综放工作面采空区自燃“三带”研究[D]. 于敏.太原理工大学 2014
[9]综放面埋管抽采对采空区“三带”影响研究[D]. 周生国.安徽理工大学 2013
[10]近距离煤层上层采空区自燃火灾综合治理技术应用研究[D]. 牛光勇.太原理工大学 2013



本文编号：3269505