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采空区可燃性气体爆炸特性研究

作　者: 易欣
导　师: 徐精彩；邓军
学　校: 西安科技大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 采空区可燃性气体煤自燃瓦斯爆炸爆炸特性
分类号: TD712
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 333次
引　用: 1次
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内容摘要

由于煤炭资源的开采，导致采空区煤岩体破坏和瓦斯的非均匀释放，在机械或自然通风供氧的条件下，导致遗煤自燃引爆采空区瓦斯，从而又加强煤岩体的破坏和可燃气体的释放，诱发更大的灾害事故，严重威胁着煤矿职工生命和财产的安全。尽管瓦斯爆炸事故频繁发生，但目前国内外还没有一项技术能有效地控制三要素都具备的矿井瓦斯多组分气体不爆炸。所以分析采空区可燃性气体爆炸特性，对抑制瓦斯的爆炸、防止灾害的发生具有重要意义。本论文采用理论分析和实验模拟相结合的综合研究方法，首先从煤层吸附瓦斯、煤氧复合过程及煤高温热解三方面对采空区可燃性气体的产生进行分析；其次通过对大型煤自然发火实验测试台的应用，根据实验结果得到临界温度60℃～100℃、干裂温度100℃～150℃、裂变温度150℃～180℃和增速温度210℃～250℃等几个温度段的可燃性气体释放规律；最后根据爆炸引火源，结合瓦斯爆炸流变-突变理论，对可燃性气体爆炸特性及影响因素进行了定性研究和定量测定，提出瓦斯爆炸事故的控制对策，为有效预防瓦斯爆炸事故的发生打下了一定的基础。

全文目录

1 绪论  7-13
  1.1 问题的提出  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-11
  1.3 本文的研究思路  11
  1.4 研究方法和技术路线  11-13
2 采空区可燃性气体产生及聚积规律  13-25
  2.1 采空区可燃性气体的来源  13-20
    2.1.1 煤层吸附瓦斯来源  13-14
    2.1.2 综采放顶煤采场的瓦斯涌出特点  14-17
    2.1.3 煤氧复合过程产生的可燃性气体  17
    2.1.4 煤的热解过程  17-20
  2.2 采空区可燃性气体运移及聚积规律  20-24
  2.3 本章小节  24-25
3 煤层自燃过程中可燃性气体释放规律实验研究  25-39
  3.1 实验装置  25-30
    3.1.1 实验装置原理  25-26
    3.1.2 煤自燃测试系统结构特点  26-27
    3.1.3 气体检测系统  27-28
    3.1.4 温度检测系统  28-29
    3.1.5 监控系统  29-30
  3.2 实验过程  30-32
    3.2.1 实验条件  30-31
    3.2.2 实验过程与结果  31-32
  3.3 结果分析  32-38
    3.3.1 温度数据分析  32-34
    3.3.2 气体数据分析  34-37
    3.3.3 实验结果分析  37-38
  3.4 本章小结  38-39
4 采空区可燃性气体爆炸引火源特性分析  39-44
  4.1 采空区遗煤自燃引爆采空区瓦斯  39-41
    4.1.1 采空区自燃火灾特点  39-41
    4.1.2 煤自燃影响因素  41
  4.2 顶板垮落岩石相互摩擦产生火花  41-42
  4.3 本章小结  42-44
5 采空区可燃性气体爆炸特征及主要影响因素  44-65
  5.1 可燃性气体爆炸机理  44-56
    5.1.1 自由基理论  44-50
    5.1.2 多组分瓦斯爆炸机理  50-55
    5.1.3 可燃性气体爆炸流变-突变理论  55-56
  5.2 采空区可燃性气体爆炸特征  56-61
    5.2.1 可燃性气体爆炸参数  56
    5.2.2 可燃性气体爆炸的极限浓度计算  56-57
    5.2.3 爆炸源的特征参数理论计算  57-59
    5.2.4 可燃性气体的爆炸参数理论计算  59-60
    5.2.5 采空区可燃性气体爆炸特点  60-61
  5.3 采空区可燃性气体爆炸主要影响因素  61-62
  5.4 采空区可燃性气体爆炸控制对策  62-63
  5.5 本章小结  63-65
6 结论  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-70
附录  70-74

采空区可燃性气体爆炸特性研究

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