新集二矿11煤自燃特性及采空区“三带”研究

摘要

煤炭一直是在我国煤矿七大灾害中，国有大型煤矿的自然发火尤为突出，特别是遗煤的产生。所以，预防和治理煤炭自燃的关键是掌握采空区自燃“三带”的范围。
　　该论文以新集二矿121109工作面为研究背景，通过理论探讨、实验分析、CFD模拟以及现场测试相统一的手段对煤炭自燃进行了比较系统的研究分析。
　　通过低温氧化实验优选出该煤层以CO和乙烯(C2H4)两种气体作为自燃预报的标志气体，为预测预报煤炭自然发火提供了重要依据。
　　通过理论分析及其在采空区的实际情况，建立了采空区数学和物理模型，依据漏风强度标准划分出了采空区自燃“三带”模拟值范围。根据温度划分出采空区自燃“三带”的范围，结合数值模拟，得出采空区自燃“三带”的范围。根据研究结果结合121109综采面的情况提出了防治遗煤自然发火综合技术措施。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 煤自然发火预测预报技术研究现状

1．2．2 采空区自燃“三带”研究现状

1．3 主要研究内容

1．4 技术路线

2．新集二矿11-2煤自燃特性参数研究

2．1 煤样工业分析基础参数

2．211 煤低温氧化实验研究

2．2．1 指标气体优选步骤

2．2．2 煤样采集

2．2．3 低温氧化实验装置

2．2．4 实验步骤

2．3 实验结果与分析

2．3．1 121105机巷掘进头低温氧化气体分析

2．3．2 121109工作面机巷煤样低温氧化气体分析

2．4 11-2煤层煤炭自燃预测预报

2．4．1 11-2煤层自燃早期辨识

2．4．2 11-2煤层自燃过程中早期煤温判断

2．4．3 11-2煤层煤炭自燃早期预警技术

2．5 本章小结

3．采空区自燃“三带”范围研究

3．1 121109试验工作面概况

3．2 采空区数值模拟研究

3．2．1 模拟软件简介

3．2．2 模拟模型的建立

3．2．3 模拟结果及分析

3．3 采空区自燃“三带”范围现场实验研究

3．3．1 采空区“三带”的概念及划分指标

3．3．2 温度测试系统

3．3．3 气体取样与分析系统

3．3．4 采空区“三带”测试系统布置及观测

3．3．5 采空区气体及温度变化规律分析

3．4 采空区自燃“三带”范围综合确定

3．5 本章小结

4．防治采空区逮煤自燃技术措施

4．1 工作面上下隅角堵漏技术

4．2 减少采空区逮煤自燃物质基础

4．3 适时控制通风量和抽采量

4．4 灌浆防火措施

4．5 工作面采空区灌注液态CO2防火措施

5．结论与展望

5．1 主要结论

5．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果