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易自燃煤层综放开采防灭火技术研究

作　者: 赵建会
导　师: 徐精彩
学　校: 西安科技大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 煤自燃特性参数危险区域判定胶体防灭火
分类号: TD752
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

易自燃煤层综放开采煤自燃火灾是煤矿的主要灾害之一,严重影响着煤矿的安全生产。准确的判定煤自燃的危险区域,预测出煤自燃的发火期及高温点的分布,对指导煤矿防灭火和安全生产具有极其重要的意义。本论文首先采用XK-Ⅲ型煤自然发火实验台模拟煤自燃过程,对自燃过程的特性参数进行实验测定,定量的测算出耗氧速度、放热强度、发火期等表述煤自燃程度的重要特性参数;依据煤自燃危险区域判定理论,把它和自然发火预测方法相结合应用于综放面和采空区。通过现场观测和理论推算,绘制采空区氧浓度、浮煤厚度、漏风强度分布图,根据计算出的极限参数划分出采空区的自燃危险区域并计算出极限推进速度。运用预测理论及模型预测出采空区的自然发火情况,并把预测结果与实际结果相比较进行验证。根据危险区域判定结果和预测结果,提出综放开采防灭火技术方案和措施,指导现场防灭火,应用西安科技大学森兰公司研发的胶体灭火技术对高温点进行处理。

全文目录

1 绪论  28-35
  1.1 问题的提出  28-29
  1.2 国内外研究成果综述  29-33
    1.2.1 煤自燃学说  29-30
    1.2.2 煤自燃机理  30-31
    1.2.3 煤的自燃性  31-32
    1.2.4 煤自燃过程实验模拟  32-33
    1.2.5 煤自然发火数值模拟  33
  1.3 发展趋势  33-34
  1.4 本文的研究思路  34-35
2 煤自燃的实验研究  35-69
  2.1 自然发火实验  35-53
    2.1.1 实验台结构  35-36
    2.1.2 实验原理  36
    2.1.3 煤样采集与处理  36
    2.1.4 实验条件  36
    2.1.5 实验原始记录  36-38
    2.1.6 实验结果分析  38-52
    2.1.7 结论  52-53
  2.2 煤样程序升温实验  53-69
    2.2.1 实验原理  53
    2.2.2 实验装置及原理  53-55
    2.2.3 实验条件  55
    2.2.4 实验结果  55-59
    2.2.5 实验结果分析  59-67
    2.2.6 结论  67-69
3 自燃煤层开采综放面现场观测  69-88
  3.1 2106工作面概况  69
  3.2 现场观测  69-71
    3.2.1 观测参数及仪器、仪表  69-70
    3.2.2 采空区埋管观测  70-71
  3.3 2106现场观测结果及分析  71-88
    3.3.1 采空区浮煤厚度分布状况  71-72
    3.3.2 2106工作面推进情况  72
    3.3.3 采空区氧气浓度的分布规律  72-83
    3.3.4 采空区漏风强度分布情况  83-88
4 综放面自燃危险区域判定  88-105
  4.1 采空区浮煤自燃极限参数  88-92
    4.1.1 采空区最小浮煤厚度  88-89
    4.1.2 采空区极限氧浓度  89-91
    4.1.3 采空区极限漏风强度  91-92
  4.2 采空区遗煤自燃危险区域判定条件  92-93
  4.3 采空区自燃危险区域划分  93-98
    4.3.1 采空区自燃危险区域划分方法和步骤  93-94
    4.3.2 2106(底)综放面采空区松散煤体自燃危险区域判定  94
    4.3.3 停产期间采空区自燃危险区域划分  94-98
  4.4 2106综放面采空区自燃发火预测  98-104
    4.4.1 采空区浮煤自燃危险性预测动态模拟模型  98-100
    4.4.2 采空区浮煤自燃动态模拟及预测  100-102
    4.4.3 2106综放面采空区自燃发火实际情况  102-103
    4.4.4 预测结果与实际情况对比分析  103-104
  4.5 小结  104-105
5 综放面综合防灭火设计  105-122
  5.1 概况  105-111
    5.1.1 义马矿区煤层自燃特性及发火期  105-106
    5.1.2 采空区自燃危险性判定和发火期预测  106-110
    5.1.3 巷道自燃危险区域判定  110
    5.1.4 矿区现有防灭火技术及装备  110-111
  5.2 综放面煤层自燃火灾特点及防治重点  111-114
    5.2.1 综放面采空区自然发火特点  111-112
    5.2.2 综放面巷道周边煤体自燃特点  112-113
    5.2.3 综放面煤层自燃防治难点  113-114
  5.3 综合防灭火系统总体设计思路  114-115
  5.4 矿区综合防灭火系统设计方案  115-120
    5.4.1 建立义马矿区自燃危险区域判定及发火期预测技术  115
    5.4.2 建立矿井束管一色谱火灾监测预报系统  115-116
    5.4.3 建立智能化胶体防灭火系统  116-119
    5.4.4 建立井下移动式注胶工艺系统  119-120
  5.5 小结  120-122
6 综放面防灭火技术管理  122-127
  6.1 总则  122
  6.2 综放防灭火工程设计  122-123
  6.3 预测预报  123
  6.4 掘进防灭火  123-124
  6.5 安装防灭火  124-125
  6.6 回采防灭火  125
  6.7 拆架防灭火  125-126
  6.8 关于封闭  126-127
7 结论  127-128
致谢  128-129
参考文献  129-131

易自燃煤层综放开采防灭火技术研究

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