南屯煤矿相邻采空区自燃隐患监测及防治技术

摘要

在我国，随着矿井开采强度加大、速度加快，工作面开采结束后留下大面积采空区，造成大量采空区彼此相邻，这为矿井后续安全开采带来极大的隐患。本文以南屯煤矿33上02工作面相邻采空区为研究对象，采用理论分析、实验研究和现场应用相结合的研究方法，对采空区煤炭自燃特性、煤自燃危险区域监测技术和防治技术进行了研究。
　　利用煤自然发火实验台测定了南屯煤矿煤自燃特征参数，对自然发火过程中的升温速率与高温点移动规律进行了分析，提出煤自燃指标气体(CO、C2H4、C2H4/C2H6)及对应特征温度。
　　研制出了集温湿度、一氧化碳、氧气、甲烷、压差传感器于一体的矿用本安型多参数无线传感器和监测基站，形成具有可剪裁性、冗余性、鲁棒性等特点的采空区煤自燃特征信息气-温-压差联合监测系统。设计开发了适合煤自燃危险区域的无线监测预警软件，实现了煤自燃危险区域无线在线监测预警功能，软件包括煤自燃特征信息采集与监测、煤自燃灾害预警、分析与报表等功能模块。
　　根据现场实际情况，通过监测系统现场应用测试，各类监测数据采集、通讯具有良好的时效性和可靠性，整个系统运行稳定，适合于不同区域的煤自燃特征信息监测，为矿井安全生产提供了技术保障。
　　针对南屯煤矿三采东区相邻采空区自燃隐患，提出了实施大范围封闭、施工钻孔压注惰气、注浆、对沿空侧喷浆堵漏、快速封堵、相联通的巷道封闭及充填等防治措施，通过现场具体应用，能够有效防治自燃隐患的发生。

目录

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及技术路线

2 煤自燃特性参数实验

2.1实验装置及条件

2.2 实验过程与结果分析

2.3煤自燃指标气体及特征温度

2.4 本章小结

3 采空区自燃隐患特征信息无线监测预警技术

3.1 采空区自燃隐患无线监测指标及系统构架

3.2 采空区自燃隐患无线监测硬件

3.3 煤自燃危险区域无线监测预警软件

3.4 本章小结

4 采空区自燃隐患无线监测系统应用

4.1 采空区自燃隐患无线监测系统现场应用工艺研究

4.2 预警软件的功能实现

4.3 现场应用测试

4.4 本章小结

5 相邻采空区自燃隐患防治技术与应用

5.1 南屯煤矿三采东区概况

5.2 13 上00采空区自燃隐患概况

5.3 13 上00采空区自燃隐患防治

5.4 33 上01采空区自燃隐患防治

5.5 隐患处理过程及效果分析

5.6 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录