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济二煤矿深部开采热害调查及治理技术研究

作　者: 陈安明
导　师: 陈晓坤；崔洪义
学　校: 西安科技大学
专　业: 矿业工程
关键词: 深部开采热害治理技术原岩温度场灰色数列
分类号: TD727
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 315次
引　用: 7次
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内容摘要

地温升高是深部开采无法回避的地质灾害问题。在深部开采条件下，地温升高是井下工作条件恶化的重要原因，持续的高温将对人员的健康和工作能力造成极大的伤害，使劳动生产率大大下降和生产事故大大增加，同时还会降低井下设备的工作性能，减少井下设备的使用寿命。济宁二号煤矿九采区开采深度达到700m以上，所开采煤层原始岩石温度都大于30℃，为一级高温区。第二水平岩温达到38～42℃，属于二级高温区。因此，在开采时必须对九采区地温场分布状况做出比较正确的预测，并能够评价因此而产生的高温热害程度。本文对此展开研究，围绕着济二煤矿深部开采热害调查及治理技术，根据采区地质特征，研究分析了影响原岩温度的若干因素。研究并完善了矿井地温场综合测试技术，采用梯度法、利用灰色数列建立了相应的数学模型，得出济二煤矿九采区深部原岩地温场分布规律。分析研究了井下气温的影响因素，对高温高湿矿井井下热力参数的预测计算进行较为深入的研究，编制了深部高温矿井井下热力参数的预测软件，比较符合深部开采矿井实际情况，对热环境治理具有较好的指导作用。针对济二煤矿深部开采所产生的热害问题，提出了具体的热害治理技术，取得了较明显的效果。

全文目录

摘要  3-4
.ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-14
  1.1 问题的提出  8-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 本文研究的主要内容  12
  1.4 研究方法和技术路线  12-14
2 原岩温度的影响因素分析  14-19
  2.1 采区地质概况  14-15
  2.2 不同岩性对区域地温场的影响  15
  2.3 岩浆活动对地温场的影响  15-16
  2.4 地下水活动对地温场的影响  16-17
    2.4.1 地下水对围岩温度场影响的类型  16-17
    2.4.2 地下水通道及其周围温度场的特征  17
  2.5 本章小结  17-19
3 济二矿深部原岩温度的预测  19-29
  3.1 围岩调热圈的厚度研究  19-21
  3.2 井下施工方法技术  21-24
    3.2.1 测温仪器  21
    3.2.2 测温钻孔的温度平衡时间计算  21-22
    3.2.3 钻孔施工布置  22-24
  3.3 梯度法预测深部原岩温度  24-25
  3.4 灰色数列预测在济二矿深部地温预测中的应用  25-26
    3.4.1 数学模型的建立  25-26
    3.4.2 模型预测精度检验以及效果评估  26
  3.5 灰色数列预测程序介绍  26-28
  3.6 本章小结  28-29
4 井下气温的影响因素分析  29-34
  4.1 地表大气状态变化对井下气温的影响  29
  4.2 空气的自压缩升温对井下气温的影响  29-30
  4.3 井下围岩的散热对空气温度的影响  30-32
  4.4 井下机电设备的散热对空气温度的影响  32
  4.5 煤岩氧化放热及热水放热对井下气温的影响  32-33
  4.6 本章小结  33-34
5 济二矿深部开采的气温预测  34-53
  5.1 井下空气的特征  34-35
  5.2 井下巷道各区段热源理论与测算分析  35-52
    5.2.1 围岩散热概述  35-36
    5.2.2 井下气围岩散热量计算的理论基础  36-40
    5.2.3 巷道的氧化散热量的计算  40-41
    5.2.4 井下机电设备的散热量  41-42
    5.2.5 矿井巷道各区段热源计算与分析  42-52
  5.3 本章小结  52-53
6 济二矿深部开采热害治理技术研究  53-66
  6.1 济宁二号煤矿热害治理的必要性  53
  6.2 非机械制冷降温措施  53-56
    6.2.1 改善矿内气候条件  53-54
    6.2.2 建立九采区新风井  54
    6.2.3 采用下行通风降低工作面气温  54
    6.2.4 井下发热量大的大型机电恫室应独立回风  54-55
    6.2.5 利用调热巷道降温  55
    6.2.6 巷道隔热  55
    6.2.7 采空区注浆充填管理顶板  55
    6.2.8 采空区构筑挡风墙以减少漏风  55
    6.2.9 煤层注水预冷煤体  55-56
    6.2.10 提高工作面回采率减少采空区丢煤  56
    6.2.11 加强降温保健措施及个体防护  56
  6.3 机械制冷空调降温措施  56-64
    6.3.1 机械制冷空调降温概述  56-57
    6.3.2 济宁二号煤矿具体机械制冷降温方案分析  57-64
  6.4 本章小结  64-66
7 结论  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-70
附录  70

济二煤矿深部开采热害调查及治理技术研究

内容摘要

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