陈家沟矿3204综放工作面采空区煤自燃防控技术研究

摘要

煤层自燃是由于煤体与氧气之间发生氧化反应释放出热量，积聚到一定程度的结果，而开采煤层又为煤层采空区自燃提供了必要的条件，为有效地控制采空区煤层自燃发生，杜绝由此引发的火灾事故，做出陈家沟煤矿3204综放工作面采空区煤自燃防控技术研究就具有十分重要的现实意义。
　　本文以陈家沟煤矿3204综放工作面采空区为背景，通过煤样自然发火实验，测试出煤自燃发火天数及自燃特点。对煤自燃特性参数进行分析，计算出了不同浮煤厚度时的下限氧浓度与上限漏风强度，计算出不同漏风强度时的极限浮煤厚度。通过现场观测，得出工作面水平和垂直“三带”分布规律。利用用Fluent软件，针对3204数值模拟区域模型进行了分析，得出采空区氧浓度分布情况、氧浓度渗流速度和渗流方向，再计算出陈家沟煤矿3204采空区得极限浮煤厚度、下限氧浓度、极限浮煤厚度时的漏风强度、工作面推进速度、自然发火期这5个浮煤自燃参量，在此基础上根据采空区自燃危险区判定条件，得出了3204工作面中部距切眼26米至80米左右范围内，回风侧距切眼18米至110米左右范围内，进风测距切眼18米至65米范围内为采空区自燃危险区域，最佳推进速度不要小于每天3米。
　　根据陈家沟煤矿3204综放工作面实际开采情况，制定了3204综放工作面采空区煤自燃监测预报、预防与治理技术方案体系，实现了科学防火，做到了有的放矢，把有限的安全资金投入到最需要的地方，发挥出了最大的安全效益。工作面于2014年10月26日正式回采，2015年5月3日回采完毕，3204工作面采出量为172.71万吨，工作面回采率为91.45％，未发生火灾，采用的防灭火措施起到了应有的作用。

目录

1 绪论

1.1 选题的背景

1.2 国内外研究动态、研究内容及技术路线

2 综放面煤样自然发火实验

2.1 试验装置

2.2 试验过程与结果分析

2.3 本章小结

3 综放面采空区煤自燃特性参数

3.1 3204工作面煤自燃特点

3.2 自燃特性参数

3.3 煤自燃特性参数研究

3.4 本章小结

4 综放采空区自燃危险区域观测

4.1 工作面通风方式

4.2 采空区氧浓度及温度场观测确定水平“三带”范围

4.3 采空区垂直“三带”分布

4.4 本章小结

5 综放采空区自燃数值模拟

5.1 采煤工艺

5.2 陈家沟矿3204采空区氧浓度分布现场观测结果

5.3 采空区自燃数值模型

5.4 数值模拟结果分析

5.5 采空区自燃危险区域判断

5.6 工作面最佳推进速度

5.7 本章小结

6 综放采空区防灭火技术方案

6.1 自燃发火监测预报方案

6.2 采空区不同时期防火技术方案

6.3 采空区灭火治理技术方案

6.4 本章小结

7 结论

7.1 主要研究成果

7.2 展望

致谢

参考文献