谢桥矿11煤留小煤柱开采煤炭自燃防治技术研究

发布时间：2017-08-21 05:30

  本文关键词：谢桥矿11煤留小煤柱开采煤炭自燃防治技术研究

  更多相关文章： 小煤柱 指标气体 热电偶 煤炭自燃 数值模拟 示踪法

【摘要】：本文在谢桥煤矿小煤柱防火预测预报技术研究工程背景下,针对谢桥煤矿11煤采用留设小煤柱取代早期的大宽度煤柱时小煤柱煤炭容易自燃发火问题,首先,对所研究工作面小煤柱煤样进行煤低温氧化热解试验分析优选出标志气体,建立各种标志气体含量与煤样温度变化之间的定量关系,然后运用热电偶测温技术对小煤柱煤炭自燃温度进行了检测分析,根据煤炭低温氧化试验和温度检测分析的结果提出了小煤柱煤炭自燃早期预测预报技术；其次,从理论上分析了工作面回采过程中小煤柱的力学状态、应力应变特征、破坏机理以,并通过理论分析、数值模拟和现场应力测试、钻屑量测试和示踪气体测试综合分析确定了小煤柱合理的留设尺寸；然后利用工作面能位测试和示踪技术对小煤柱与相邻采空区的漏风分布规律进行了研究,以便有针对性的采取措施来防止和抑制小煤柱煤炭自燃；最后,综合分析理论研究和现场实测结果,提出一套针对留设小煤柱开采工作面煤炭自燃防治体系。本文的研究成果对谢桥煤矿提高煤炭采出率和安全开采具有重要的意义。
【关键词】：小煤柱 指标气体 热电偶 煤炭自燃 数值模拟 示踪法
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD752.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 1 绪论13-19
• 1.1 研究的原因及意义13-14
• 1.2 国内外研究现状和存在的问题14-16
• 1.2.1 小煤柱留设尺寸的研究现状14-15
• 1.2.2 煤炭自燃理论的研究现状15-16
• 1.2.3 存在问题16
• 1.3 论文研究内容及技术路线16-19
• 1.3.1 课题研究的主要内容16-17
• 1.3.2 研究方法和技术路线17-19
• 2 谢桥煤矿及工作面概况19-23
• 2.1 矿井概况19
• 2.1.1 矿井开拓开采方式19
• 2.1.2 矿井通风方式19
• 2.1.3 煤层自燃情况及防灭火系统19
• 2.2 工作面1222(1)概况19-23
• 2.2.1 工作面基本情况19-20
• 2.2.2 开采和通风方式20
• 2.2.3 水文和瓦斯地质20-21
• 2.2.4 水文和瓦斯地质21-23
• 3 煤炭自燃预测预报研究23-37
• 3.1 煤炭自燃火灾预报理论23
• 3.2 煤炭自燃标志气体预测预报研究23-28
• 3.2.1 试验系统23-24
• 3.2.2 试验煤样及条件24-25
• 3.2.3 试验结果及分析25-28
• 3.3 小煤柱煤炭自燃温度检测预测预报研究28-32
• 3.3.1 温度测试系统28-29
• 3.3.2 热电偶标定29-30
• 3.3.3 小煤柱温度检测30-31
• 3.3.4 温度检测结果31-32
• 3.4 小煤柱煤炭自燃早期测预测预报研究32-34
• 3.4.1 温煤炭自燃早期辨识32-33
• 3.4.2 温煤炭自燃过程煤温判断33
• 3.4.3 煤炭自燃早期预警技术33-34
• 3.5 小本章小结34-37
• 4 小煤柱合理尺寸研究37-55
• 4.1 理论分析37-42
• 4.1.1 弹塑性极限平衡理论37-41
• 4.1.2 小煤柱合理尺寸计算41-42
• 4.2 数值模拟分析42-47
• 4.2.1 FLAC3D数值模拟软件简介42
• 4.2.2 三维模型的建立42-43
• 4.2.3 模型的力学参数和边界条件43-44
• 4.2.4 模拟结果分析44-47
• 4.3 现场测试47-53
• 4.3.1 应力测试47-49
• 4.3.2 钻屑法测试49-51
• 4.3.3 示踪法测试51-53
• 4.4 本章小结53-55
• 5 小煤柱与采空区漏风规律研究55-65
• 5.1 工作面能位测试55-59
• 5.1.1 测试方法、仪器、人员组织和参数55-56
• 5.1.2 测试路线与测点布置56-58
• 5.1.3 测试结果与分析58-59
• 5.2 小煤柱漏风规律研究59-64
• 5.2.1 示踪气体发法理论60
• 5.2.2 试验材料与装置60-61
• 5.2.3 测试结果与分析61-64
• 5.3 本章小结64-65
• 6 小煤柱煤炭自燃发火防治技术65-71
• 6.1 预测与预报技术65-67
• 6.1.1 温度预测66
• 6.1.2 气体检测66
• 6.1.3 小煤柱漏风检测66
• 6.1.4 预报技术66-67
• 6.2 堵漏封闭技术67-69
• 6.2.1 喷浆或注水泥浆堵漏风67-68
• 6.2.2 灌浆防灭火68-69
• 6.3 有效的灭火技术69-70
• 6.3.1 注氮防灭火如果69
• 6.3.2 注凝胶防灭火69-70
• 6.4 本章小结70-71
• 7 主要结论与展望71-73
• 7.1 主要结论71-72
• 7.2 展望72-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-79
• 作者简介及读研期间主要科研成果79

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本文编号：711120