高位巷瓦斯抽采诱导浮煤自燃影响效应及防治技术

摘要

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180m3/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,确定了工作面最小推进速度,并制定了相关的防灭火措施。
　　论文对指导12200综放面采空区煤自燃防治有十分重要的意义。

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1 绪论

1.1 研究背景及目的

1.2 国内外研究现状

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 煤的自燃倾向性鉴定

2.3 煤自燃特征温度及其表征参数

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内外因素分析综述

3.5 12200综放面采空区浮煤自燃危险因素

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

4.4 现场观测数据分析

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燃影响规律研究

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

5.3 高位巷道瓦斯抽采对采空区浮煤自燃的影响效应

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

6.2 采空区自燃监测及预报体系的建立

6.3 浮煤自燃综合防治体系

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

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