崔木矿停采撤架煤自燃防灭火技术研究

摘要

崔木煤矿21305工作面位于崔木煤矿北翼21盘区东部，采用走向长壁式后退采煤法，综采放顶煤开采，全部垮落法管理顶板，煤层开采厚度9m，其中机采厚度3.5m，放顶煤厚度5.5m，煤层属于低灰低变质烟煤，煤自燃倾向性鉴定为一类容易自燃，在工作面停采撤架期间，由于采空区遗煤多，漏风量大等因素采空区遗煤极易发生自然发火现象，与305工作面同处3＃煤的302工作面于2014年2月停采期间发生了煤自燃现象，被迫封闭工作面，因此研究21305工作停采撤架期间防灭火技术尤为关键。
　　本文利用煤自然发火模拟实验模拟采空区煤层自然发火过程，得出煤自然发火过程中煤自然发火的特征温度和气体表征、煤自然发火的极限参数以及最短自然发火期。应用数值模拟的方法结合崔木矿实际情况划分302工作面停采撤架期间采空区的煤自燃危险区域，并结合现场发火情况验证模拟的有效性，应用同样的方法模拟305工作面的自燃危险区域，依据煤自燃危险区域制定出停采撤架前注氮，灌浆，端头封堵，监控检测的防灭火措施；停采撤架期间，降低风压，采空区钻孔注复合胶，架后煤层钻孔注凝胶处理等防灭火措施。根据检测效果可以看出，灌浆，注氮，降低风压，端头封堵等措施对预防煤自燃效果明显，架间注高分子胶体对重点防治效果显著，305工作面停采撤架39天后成功撤离。

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1绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容

1.4研究方法及技术路线

2 崔木煤矿305工作面概况及煤自燃危险性预测

2.1 矿井概况

2.2崔木煤矿305工作面停采撤架期间煤自燃危险性预测

2.3 305综放面停采撤架期间自然发火因素分析

2.4本章小结

3崔木煤矿21305工作面煤自燃特性参数测定

3.1 实验台整体结构

3.2 实验条件

3.3 实验结果

3.4结果分析

3.4崔木煤矿煤自燃特性参数分析

3.5煤自燃极限参数

3.6本章小结

4停采撤架期间采空区危险区域数值模拟及实测分析

4.1综放面采空区气体渗流数学模型

4.2 302综放面采空区渗流参数

4.3 302综放面采空区气体渗流预测模型

4.4 302工作面煤自燃危险区域模拟及效果分析

4.5 305综放面采空区气体渗流预测模型

4.6 305工作面煤自燃危险区域模拟结果及分析

4.7本章小结

5工作面停采期间防灭火技术研究

5.1工作面末采期间预防性防灭火措施

5.2工作面停采收作期间防灭火方案

5.3效果分析

5.4本章小结

6结论及展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录