一、采空区煤层自然发火的综合治理(论文文献综述)
刘建平[1](2021)在《东川煤矿隐蔽致灾因素探查及防治》文中提出为了查明陕北矿区东川煤矿隐蔽致灾因素,采用低空遥感、地面地质调查、热红外、物探、钻探、采样测试等综合技术手段,查明了煤矿存在采空区积水,废弃井筒导水、漏风,煤层自然发火,采空区大面积悬顶,坚硬顶板、过沟开采等煤矿迫切需要解决的隐蔽致灾因素。在此基础上,提出了抽水、回填、防渗,定向钻孔帷幕注浆治理水害;井筒注浆封堵、裂缝回填全面封堵漏风通道,密闭墙隔离、监测、开采诱导垮落处理大面积悬顶,短钻孔水力压裂初采初放、定向长钻孔分段水力压裂实现坚硬顶板超前弱化治理的综合探查防治措施。研究成果可以为煤矿隐蔽致灾因素工程治理提供依据,并为相邻矿井或具有相似地质条件矿井隐蔽致灾因素排查、普查、工程治理提供参考。
陈瑞锋[2](2021)在《地下煤层自燃何时休?》文中认为煤矿自然发火的防治作为矿井安全生产的重要措施之一,必须综合考虑、统筹兼顾,方可确保矿井安全高效生产。矿井火灾是煤矿的五大灾害之一,根据火灾发生的原因不同,一般将矿井火灾分为外因火灾和内因火灾。矿井内火灾又称煤层自然发火(煤层自燃),是煤不经点燃而自行着火的现象。在此,笔者结合近年来在煤矿"一通三防"工作的经历,简要谈谈对地下煤层自然发火防治方面的一些认识和建议。
秦波涛,仲晓星,王德明,辛海会,史全林[3](2021)在《煤自燃过程特性及防治技术研究进展》文中认为煤炭是我国的主体能源,但煤炭开采面临着有煤自燃灾害的严重威胁。煤自燃不仅烧毁大量煤炭资源,还易引发瓦斯燃烧、爆炸等重特大事故,造成巨大的经济损失和重大的人员伤亡。为了进一步提高煤矿企业对煤自燃灾害的防控能力,推动我国煤炭资源的安全高效开采,分析了煤自燃理论的研究现状,总结了煤自燃监测预警的主要方法和技术,对比分析了煤矿常规的防灭火技术,介绍了煤自燃防治技术的最新发展及应用效果,并提出了煤自燃过程特性及防治技术的未来研究方向。较详细地阐述了煤自燃过程及特性理论基础,主要包括煤自燃的低温氧化过程机制、煤自燃分段过程特性及特殊条件下的煤自燃特性;较全面地总结了包括标志性气体方法、测温法等多种煤自燃监测预警技术的原理以及各类技术的优缺点。在上述煤自燃理论和监测预警基础上,针对常规注浆、注惰气等技术对煤自燃防控效果有限、难以满足矿井安全高效开采的问题,研发了三相阻化泡沫、凝胶泡沫、无机固化泡沫、稠化砂浆等防灭火技术,同时介绍了液氮(液态二氧化碳)快速灭火降温技术。此外,为了满足煤矿智能化、精准化开采对矿井煤自燃防治的新要求,在矿井火灾监测指标信息化与预警智能化、火源辨识与防治技术控制精准化、防灭火材料绿色化等方面提出了下一步的研究展望。
焦世雄[4](2020)在《白洞矿井综采采空区遗煤自燃防治技术研究与应用》文中研究说明煤矿采空区遗煤自燃会直接导致资源大量的浪费,同时还会产生大量有毒、有害气体造成矿井环境的破坏,导致煤矿工作者劳动环境质量降低,甚至发生危险,以至于造成严重后果。本论文在对白洞煤矿所采煤层自燃特性分析基础上,对其综采采空区遗煤的自然发火规律进行了统计分析。综采采空区遗煤自然发火具有内因和外因双重特性,因此本论文根据白洞煤矿的综采采空区特征,对采空区遗煤自然发火进行了内因分析,并在分析了其与外部因素有关的相关指标及其数值后,得出采空区存在漏风导致火灾的隐患;然后基于白洞矿8108工作面,对于煤矿采空区防灭火技术提出了综合性技术,并进行了相关技术的应用。研究采用了传感器监测与束管监测系统相结合的标志性气体监测技术,实时监测采空区发展动向和采空区遗煤自然发火状态,以便及时采取相应的生产技术措施,使采空区遗煤自燃氧化期短于遗煤的自然发火期。选用SF6示踪气体技术进行了漏风检测,同时借鉴了电子捕获检测器检测技术,对8108综放工作面的漏风情况进行了检测分析,得出8108工作面向5903工作面的漏风量为20.7361.13m3/min;接着,对漏风点提出了封堵、砌碹、打密闭等技术,有效的治理了该矿漏风情况,同时提出了均压、喷浆堵漏、灌浆防灭火等技术,以有效防止了采空区遗煤自然发火灾害的形成,同时也为矿井安全生产提供了保障。以8108综放面为研究与实施地点,计算出注氮防灭火的最佳注氮流量,对设备选取、管路选取、注氮工艺与方法的优化,并且在8108综放面采空区进行了现场试验,同时测出8108工作面的标志性气体浓度,以此来验证注氮防灭火的实施效果。
连瑞锋[5](2020)在《阳煤一矿综放面采空区复合灾害危险性评价及预防措施研究》文中研究表明随着煤矿开采深度的不断增加,综放工作面回采过程中大量遗煤存在于采空区中,致使综放工作面采空区成为煤自燃灾害的主要频发地点。准确判别与划分采空区复合灾害危险区域以及建立相应采空区复合灾害危险性评价体系对于复合灾害防治具有十分重要的意义。以阳煤一矿81303综放面采空区为研究背景,采用实验室实验、现场观测和数值模拟等研究方法,创建综放工作面采空区复合灾害危险性评价体系,并对81303综放面采空区复合灾害危险性进行了分析与评价。论文主要结论如下:1)使用程序升温炉和电子自旋共振波谱仪,实验得出在干空气条件下煤体自燃氧化过程中的气体产物及其氧化活性变化规律。2)通过采空区埋管取样,利用气相色谱仪分析气样中各组分气体浓度,回归分析得到采空区各测点气体浓度的分布规律,科学划分81303综放面采空区的自燃“三带”和瓦斯爆炸区域及瓦斯与煤自燃的复合灾害区域。3)由于81303综放面采空区与相邻老采空区之间小煤柱仅为8米,老采空区对81303综放面的开采构成了瓦斯与自燃双重威胁,因此,在小煤柱上建立观测系统,分析得出在81303综放面回采过程中老采空区内的气体浓度和温度变化规律。4)基于81303综放面的供风量变化和受采动影响小煤柱渗透率的变化,通过数值模拟,得出小煤柱渗透率对81303综放面采空区瓦斯与煤自燃复合灾害危险性大小影响的演化规律。5)将数量化理论Ⅲ引入到采空区瓦斯与自燃危险性大小的评价中。以采空区遗煤厚度与邻近采空区煤柱厚度为定性评价指标,以采空区复合灾害区域氧气浓度、复合灾害区域瓦斯浓度、漏风量、工作面日平均推进距离、相邻老采空区氧气浓度和相邻老采空区温度为定量指标,建立综放面采空区复合灾害危险性评价模型,并针对阳煤一矿81303综放工作面的采空区及其隔离小煤柱复合灾害危险性状况进行了评价,评价结果符合现场实际,效果良好。6)构建81303工作面采空区瓦斯与煤自燃复合灾害综合防治技术体系,包括遗煤自然防治体系和瓦斯治理措施,其中煤自燃防治体系又分为均压系统优化方案、建立小煤柱与相邻老采空区动态实时检测系统与安全保障措施、加快工作面推进速度和工作面合理配风量;瓦斯治理措施主要有风排瓦斯和无机防灭火材料封堵加固煤柱。通过对相邻小煤柱内部注入无机防灭火材料的效果验证,有效封堵小煤柱内部因采掘活动而产生的原、新生裂隙,抑制了相邻老采空区遗煤自燃,效果良好。该论文有图44幅,表20个,参考文献80篇。
李光[6](2019)在《采空区瓦斯抽采条件下煤自然发火规律及关键防控技术研究》文中研究指明随着煤矿开采水平的不断延深,瓦斯异常与地温升高,瓦斯和煤自燃耦合致灾将逐渐成为我国深部矿井资源开采下发生重大安全事故的普遍模式。为了解决高瓦斯采区开采过程中工作面局部瓦斯超限的问题,一般采用对采空区瓦斯抽采的方法。采空区预埋管瓦斯抽采具有投资少、见效快的优势,但同时这种采空区瓦斯抽采方法也会导致采空区内风流紊乱、漏风强度增大、氧气含量升高等一系列问题,从而引起采空区煤自燃频发。为有效防控瓦斯抽采带来的煤自然发火威胁,有必要开展采空区瓦斯抽采条件下自然发火规律及防治技术的研究。围绕揭示抽采条件下采空区煤自然发火规律、构建关键防控核心技术的研究目标,本文以实施采空区瓦斯抽采综放工作面为例,首先开展了煤层自燃特性的实验研究,得出了煤在温升过程中的产气、产热规律,测算了煤自燃临界厚度和最短自然发火期,获得了煤反应动力学参数;应用量子化学理论,通过基团修正建立了煤分子结构模型,推导了煤中活性基团的反应过程。为掌握瓦斯抽采条件下采空区遗煤自热环境特性,在特征的基础上通过现场敷设抽气管路和测温传感器,实测了抽采条件下采空区内部O2、CH4、CO等气体和温度随工作面回采的变化规律,得出了抽采条件下易自燃区域的分布范围特征。针对采空区瓦斯抽采对煤自燃的诱导作用机制不明,自燃危险区域分布随抽采参数演化规律不清的难题,搭建了相似模拟实验平台,开展了瓦斯抽采条件下采空区流场特性的物理模拟实验,得出了抽采条件对采空区流场内部气体分布规律的影响;利用煤化学、传热传质、计算流体动力学理论,构建了瓦斯抽采条件下采空区自然发火的多场耦合数学模型。综合采用物理模拟和数值模拟方法系统研究了不同位置、不同抽采强度条件下采空区CH4和O2浓度场的演化规律,分析了采空区自燃危险区和窒息区的三维空间分布及其随抽采强度和抽采位置的变化规律。基于研究结论,在满足上隅角瓦斯控制的前提下,从防止自然发火的角度,优化确立了采空区回风侧预埋管抽采瓦斯时抽采位置、抽采强度参数。为降低采空区瓦斯抽采增加自然发火的危险性,采用进风侧灌注CO2的方法置换抽采引起的附加漏风,以控制自燃危险区域范围。采用数值模拟方法系统研究了采空区瓦斯抽采和灌注CO2交叉干扰条件下的煤自燃危险区和窒息区的分布与变化规律,优化设计了瓦斯抽采条件下采空区注CO2防灭火工艺参数;基于高位钻孔大流量灌注防灭火泡沫技术,形成了采空区煤自燃隐患的定向快速治理方法。将以上研究成果用于瓦斯抽采条件下采空区煤自然发火的防治工作,取得了较好的效果。
梅胜凯[7](2019)在《刘庄矿综采工作面采空区煤自燃防控技术研究》文中研究指明随着煤炭开采逐步向深部推进,开采效率得到大幅度提升的同时,采空区遗煤量大、漏风严重、矿压显现强烈等问题也接踵而至,采空区煤自燃几率增加,自然发火问题频现。因此,必要的煤自燃防控技术方案的研究对于矿井火灾的治理具有长远的意义。本文以刘庄矿120502综采工作面为工程背景,通过对120502工作面通风系统能位测定,得到大气参数,主要巷道断面各项物理参数,主要封闭墙及风门压差记录值,汇总分析所得各类通风参考值,确定120502工作面最优通风状态。结合刘庄矿05煤层特征,现场布置并观测了采空区温度分布和主要指标气体浓度变化情况,根据所记录温度值和温度变化曲线,分析得出工作面存在的可能自燃危险区域;通过指标气体浓度值及浓度变化趋势,研究采空区自燃“三带”迁移特性并划分出“三带”范围。根据刘庄矿120502工作面实际生产条件,提出“三位一体”防火理念,即束管监测与分布系统、采空区综合防火技术与防火措施效果评估,三者之间循序渐进,相辅相成,形成对工作面三维空间上的时效监控。束管监测与预报系统主要从火灾、测温和指标气体监控方面着手布控,实现了120502综采面重点区域监测、阈值报警以及数据信息反馈的数字化监控手段。采空区综合防火技术系统首先对采空区灌浆、注氮、三相泡沫注浆等系统作了具体规划与设计,各类防治技术措施交错应用,优势互补,交织成采空区煤层自然发火防控网。通过防火措施效果评估,得出120502工作面煤层自燃危险性已消除,达到了火灾防控的预期效果。120502综采面煤自燃防控技术方案的设计、应用,保证了自然发火期内刘庄矿05煤层开采安全向前推进,为刘庄矿及国内其他类似矿井的安全生产提供理论支撑与技术指导。图[20] 表[31] 参[82]
陈纪兵[8](2019)在《大柳塔矿煤自燃规律及防灭火技术研究》文中认为我国是世界上煤矿灾害类型多且较复杂的国家之一,其中矿井火灾是影响煤矿安全生产的五大灾害之一。煤炭自燃不仅烧坏资源、损坏设备及污染环境,而且严重威胁井下作业人员的生命安全。井下火灾如果控制不力,将会给企业造成巨大损失。因此,研究防灭火技术对矿井安全生产意义重大。大柳塔煤矿是国家能源集团神东煤炭公司的骨干矿井之一,其开采煤层埋深浅、距离近、厚度大,在开采时受技术条件和其它条件限制,本煤层采空区和上覆煤层采空区均不同程度留有较多的遗煤。受大采高影响,其地表塌陷严重,裂隙带基本贯通至地表,加上上覆及周边小窑越界开采严重且遗煤量大,采空区遗煤自然发火机率较高,对矿井安全高效回采造成了较大影响。矿井安全生产面临严重威胁,亟需要解决。本论文立足大柳塔矿防灭火实际,利用煤自燃程序升温实验重点研究了活鸡兔井12号煤层煤样在自燃过程中气体产物的成分及其浓度随温度的变化规律,通过分析煤样的耗氧特性与放热特性,确定了煤自然发火临界温度(40℃~50℃)、干裂温度(80℃~9℃)及自然发火标志性气体(CO、C2H4),同时还研究了煤的自燃倾向性及自燃进程与氧浓度间的关系。根据现场“三带”观测和数值模拟情况,对采空区危险区域进行了客观判定,确定了工作面最小安全推进速度。最后在实验研究和现场测试基础上,建立了超前预报及以注浆为主,以注氮、井上下堵漏为辅的综合防灭火技术体系,并结合活鸡兔井12315综采工作面采空区高温治理实践,对防灭火技术体系进行了效果考察。该研究对大柳塔煤矿进一步的防灭火技术具有指导及现实意义。
彭斌[9](2019)在《老空区与外界气体交换规律及瓦斯爆炸防控理论与应用》文中提出我国煤矿以综采、综放等高强度开采方式为主,工作面推进速度快,大面积的封闭采空区(老空区)形成速度也快。随着时间的推移,老空区瓦斯储量将越来越大,由于受地应力和采掘作业的持续影响,老采空区的保护煤柱和密闭设施的密封性会有所降低。当采空区外界环境条件发生变化时,密闭设施附近会产生“呼吸”现象,“呼吸”现象严重时将会影响井下的安全生产。因此,掌握矿区不同地面大气参数条件下老空区“呼吸”现象特征和产生机理,设计安全可行的防治技术方案,对于预防矿井封闭采空区密闭处的瓦斯异常涌出和瓦斯超限问题,具有重要的指导意义和工程价值。运用通风能量方程和理想气体状态方程理论分析了“呼吸”现象的产生机理,结合达西定律得到了密闭内外压差与密闭外瓦斯浓度的关系表达式。结果表明,封闭采空区“呼吸”现象的产生是地面大气参数、井巷风流参数、井巷特征和采空区内气体状态参数综合作用的结果,在密闭内外压差的持续作用下,老空区会与外界产生气体交换。现场研究了老空区“呼吸”现象的基本特征。结果表明,当密闭内外压差分别为正值和负值时,采空区内气体压力分别呈逐渐降低和逐渐升高趋势;采空区内气压变化幅度很小,密闭内外压差产生正负交替的主导因素为密闭外空气静压的波动;当井巷特征和井巷风量稳定时,密闭外侧空气静压的变化趋势与地面大气压相似,与地面大气温度相反;在密闭渗透率和密闭外侧风量比较稳定的前提下,密闭内外压差为正值时,密闭外瓦斯浓度与密闭内外压差呈正相关关系,两者的变化趋势相似。基于自建的实验系统,重现了封闭采空区“呼吸”现象。研究了井口大气参数、巷道风阻、风机静压以及封闭区环境温度对封闭采空区密闭内外压差的影响。实验结果表明:(1)在通风状态不改变的前提下,模型采空区密闭外侧空气静压与井口大气压是同步变化的,封闭区气体压力与其环境温度变化趋势相似。在密闭内侧气压较为稳定的时段,密闭内外侧压差与密闭外侧静压变化趋势相反;在密闭外侧静压较为稳定的时段,内外侧压差对密闭内侧静压比较敏感,两者变化趋势基本相似。(2)改变通风状态会引起密闭内外压差在短时间内发生突然变化。在一进一回系统中,减小主井筒风阻、增加回风井筒风阻、增加风机静压均会引起密闭外侧静压大幅增加,而封闭区内气压在短时间内基本稳定,导致密闭内外压差大幅减小;在两进一回系统中,减小副井筒风阻会引起密闭外侧静压突然减小,而封闭区内气压在短时间内基本稳定,导致密闭内外压差突然增大。(3)减少或增加模型封闭区内气体的量会引起封闭区内气压减小或增加,密闭内外压差则相应地减小或增加。应用封闭气体浓度变化的数学模型分析了当采空区分别处于“呼气”和“吸气”状态时,漏风量系数对采空区内甲烷和氧气的浓度的影响。结果表明,在“呼气”状态下,当密闭漏风系数不变时,甲烷浓度是逐渐上升的,氧气浓度是逐渐下降的;在相同的正压差条件下,甲烷浓度的上升速度和氧气浓度的下降速度均随着密闭漏风系数的增加而增加。在“吸气”状态下,当密闭漏风系数不变时,甲烷浓度是逐渐下降的,氧气浓度是逐渐上升的;在相同的负压差条件下,甲烷浓度的下降速度和氧气浓度的上升速度均随着密闭漏风系数的增加而增加。基于现场老空区内气体组分分析结果,应用Coward法和爆炸危险系数的基本原理,研究了“呼吸”现象过程中不同漏风量系数条件下采空区爆炸危险系数的变化规律。结果表明,状态点移动速度和爆炸危险性系数值变化速度随采空区漏风量系数的增加而加快,采空区爆炸危险性级别的转变受密闭内外压差、密闭漏风量系数以及状态点初始位置的共同制约。利用CFD技术建立了瓦斯释放区域的数值模型,分析了不同风流流量及管道瓦斯流速条件下释放区瓦斯的扩散规律。结果显示,受巷道风流的影响,在巷道截面横向上瓦斯整体往采区回风巷左侧扩散,在巷道截面纵向上瓦斯整体往巷道顶板附近扩散。当管道瓦斯流速或巷道风量增大时,瓦斯扩散范围沿巷道风流方向逐渐扩大。从释放管口下风侧各横截面上瓦斯浓度分布来看,离释放管口越远,瓦斯浓度越小。现场观测了瓦斯释放时间段内管道内外压差和释放区域瓦斯浓度的变化规律,确定了基于压差阈值和瓦斯浓度阈值的联合调控思路,提出了电动阀门开度的分级调控方案,研制了以电动阀门、微压差传感器、低浓度甲烷传感器和自动控制箱为核心的封闭采空区瓦斯释放自动调控系统,并在瓦斯释放管路上设计了自动喷粉抑爆系统,保障了释放系统的安全可靠性。
吴怡[10](2019)在《抽采条件下采空区自燃特性数值模拟研究》文中认为采空区瓦斯抽采技术是治理矿井瓦斯的技术手段之一,但在抽采过程中由于抽采负压的存在会增大采空区内漏风量从而增大采空区内遗煤自燃的危险性,直接影响采空区内煤自燃的规律,因此研究不同抽采条件下采空区煤自燃的特性具有重要的意义。在对煤炭机理、瓦斯抽采技术以及采空区自燃“三带”划分的理论研究基础之上,利用实验室实验获得模拟的相关参数。然后建立了采空区流场、温度场和氧浓度场的数学模型,并通过COMSOL模拟软件确定了瓦斯抽采工艺参数。在保证其他参数不变的前提下,模拟不同抽采负压条件对采空区自燃的规律影响。最终,提出采空区的安全技术措施。结论表明最佳的瓦斯抽采工艺参数为,埋管长度为30m,埋管口半径为120mm。随着抽采负压的增大,采空区进风巷部自燃带宽度逐渐变宽,且负压值越大变化越明显,而回风巷部自燃带宽度呈先增大后减小的趋势;高温区域随着负压的增大逐渐增大,并且高温区域不断向回风巷一侧扩散,负压越大扩散速率越快;采空区内的漏风流速随着负压的增大而增大,且不断向埋管口一端汇集。对于优化抽采技术具有一定的理论意义。图30幅;表5个;参56篇。
二、采空区煤层自然发火的综合治理(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、采空区煤层自然发火的综合治理(论文提纲范文)
(1)东川煤矿隐蔽致灾因素探查及防治(论文提纲范文)
0 引言 |
1 矿井地质概况 |
2 煤矿隐蔽致灾因素分析 |
2.1 水害隐蔽致灾因素分析 |
2.1.1 采空区积水 |
2.1.2 露采坑积水 |
2.2 火灾隐蔽致灾因素分析 |
2.2.1 保护煤柱煤层自然发火 |
2.2.2 漏风通道 |
2.3 顶板/矿压隐蔽致灾因素分析 |
2.3.1 采空区大面积悬顶 |
2.3.2 坚硬顶板 |
2.3.3 过沟开采 |
3 探查防治措施 |
3.1 水害隐蔽致灾因素探查防治措施 |
3.1.1 3-1号煤老空积水 |
3.1.2 5-2号煤上分层采空区积水 |
3.2 火灾隐蔽致灾因素探查防治措施 |
3.3 顶板/矿压隐蔽致灾因素探查防治措施 |
3.3.1 工作面过沟防治措施 |
3.3.2 坚硬顶板防治措施 |
3.3.3 房柱式采空区大面积悬顶探查防治措施 |
4 结论 |
(2)地下煤层自燃何时休?(论文提纲范文)
尊重规律科学施策 |
系统思维统筹兼顾 |
注重细节科学严谨 |
勇于创新多措并举 |
(3)煤自燃过程特性及防治技术研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 煤自燃过程机理及特性 |
1.1 煤自燃低温氧化过程机制 |
1.1.1 煤自燃低温氧化过程的研究方法 |
1.1.2 煤自燃的活性结构基团及反应机理 |
1.1.3 煤自燃气体产物生成的多链反应路径 |
1.1.4 煤自燃的分段过程机制 |
1.2 煤自燃过程特性 |
1.2.1 煤自燃过程测试及自燃倾向性 |
1.2.2 煤自燃的分段特性 |
1.3 特殊条件下煤自燃特性 |
1.3.1 浸水过程对煤体结构及自燃特性的影响 |
1.3.2 火成岩侵入对煤体结构及自燃特性的影响 |
2 煤自燃监测预警技术 |
2.1 煤自燃标志性气体定量测定 |
2.2 煤自燃特征温度光纤监测 |
3 煤自燃防治技术 |
3.1 煤自燃复合阻化技术 |
3.2 三相阻化泡沫防灭火技术 |
3.2.1 三相阻化泡沫阻化煤自燃机理 |
3.2.2 三相阻化泡沫产生机理 |
3.2.3 三相阻化泡沫产生装置及制备流程 |
3.2.4 三相阻化泡沫防灭火特性及应用效果 |
3.3 凝胶泡沫防灭火技术 |
3.3.1 凝胶泡沫形成机理 |
3.3.2 凝胶泡沫制备系统及工艺流程 |
3.3.3 凝胶泡沫技术防灭火特性 |
3.3.4 凝胶泡沫应用效果 |
3.4 无机固化泡沫防灭火技术 |
3.4.1 无机固化泡沫凝结固化机理 |
3.4.2 无机固化泡沫制备系统和应用工艺 |
3.4.3 无机固化泡沫堵漏防灭火特性及现场应用 |
3.5 稠化砂浆防灭火技术 |
3.5.1 KDC型稠化剂悬砂原理 |
3.5.2 稠化砂浆的制备及灌注工艺 |
3.5.3 稠化砂浆应用效果 |
3.6 液氮(二氧化碳)防灭火技术 |
3.6.1 液氮(二氧化碳)防灭火原理 |
3.6.2 液氮(二氧化碳)防灭火工艺 |
3.6.3 液氮(二氧化碳)技术现场应用效果 |
4 我国煤矿煤自燃防治研究展望 |
(4)白洞矿井综采采空区遗煤自燃防治技术研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 采空区遗煤自燃的危害性 |
1.1.3 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 国内对防灭火技术的研究前景 |
1.2.2 国内对防灭火技术的研究现状 |
1.2.3 国外对防灭火技术的发展动态 |
1.2.4 国内外目前技术所存在的问题 |
1.3 主要研究内容、目标、方案及创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 研究方案 |
1.3.4 创新点与关键技术说明 |
1.3.5 技术路线 |
2 矿井概况 |
2.1 矿井概况 |
2.1.1 矿井地质特征 |
2.1.2 矿井自然气候状况 |
2.1.3 煤炭自燃概况 |
2.1.4 自燃特点分析 |
2.2 盘区布置 |
2.2.1 采煤方法 |
2.2.2 盘区巷道布置 |
2.2.3 盘区巷道通风 |
2.3 白洞矿综采工作面综合性分析 |
2.3.1 综采采煤方法优缺点分析 |
2.3.2 综采采空区漏风影响分析 |
2.4 本章小结 |
3 综采采空区遗煤自燃监测与预报 |
3.1 白洞矿井煤层自燃性及其致灾分析 |
3.1.1 煤的自燃倾向性分析 |
3.1.2 煤尘爆炸分析 |
3.1.3 瓦斯爆炸分析 |
3.2 白洞矿综采采空区自燃监测与预报 |
3.2.1 综采采空区自然发火关因素分析 |
3.2.2 综采采空区标志性气体监测方法 |
3.2.3 综采采空区束管监测系统 |
3.2.4 综采采空区自然发火预报 |
3.3 本章小结 |
4 综采采空区漏风检测技术研究 |
4.1 矿井漏风分析及其危害 |
4.2 示踪技术检测矿井漏风 |
4.2.1 示踪技术检测漏风的基本原理 |
4.2.2 通过定量释放SF6检测矿井漏风原理 |
4.2.3 示踪技术的应用 |
4.3 采空区漏风研究 |
4.4 本章小结 |
5 均压、喷浆堵漏、灌浆技术应用与研究 |
5.1 易自燃的巷道类型分析 |
5.2 综采采空区遗煤自燃分析 |
5.3 矿井防灭火技术 |
5.4 防灭火技术确定分析 |
5.4.1 白洞矿8108综放面发火情况分析 |
5.4.2 白洞矿8108综放面防灭火治理技术及效果分析 |
5.5 白洞矿井防灭火技术应用效果研究 |
5.6 本章小结 |
6 采空区注氮技术应用与研究 |
6.1 采空区遗煤防灭火技术依据与计算 |
6.1.1 技术改进依据 |
6.1.2 注氮流量的计算 |
6.1.3 制氮设备的确定 |
6.1.4 输氮管路的确定 |
6.1.5 注氮工艺 |
6.1.6 现场实验技术难点 |
6.2 采空区遗煤注氮防灭火技术的效果研究 |
6.3 对提出的技术优劣性研究 |
6.3.1 防灭火技术优点 |
6.3.2 防灭火技术缺点 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(5)阳煤一矿综放面采空区复合灾害危险性评价及预防措施研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究主要内容 |
1.4 技术路线 |
2 煤自燃特性实验分析及其氧化活性研究 |
2.1 煤自燃氧化特性的研究 |
2.2 煤自燃氧化反应活性分析 |
2.3 本章小结 |
3 工作面采空区复合灾害危险区域判定及相邻老采空区危险程度划分 |
3.1 工作面采空区复合灾害危险区域划分 |
3.2 观测孔数据分析相邻老采空区遗煤自燃危险性分布规律 |
3.3 本章小结 |
4 小煤柱综放面采空区复合灾害危险区域数值模拟研究 |
4.1 工作面采空区漏风流场与氧气和瓦斯浓度场的数学模型建立 |
4.2 工作面采空区流场及氧气和瓦斯浓度场的数值模拟研究 |
4.3 本章小结 |
5 基于数量化理论Ⅲ的采空区复合灾害危险性评价 |
5.1 数量化理论Ⅲ的模型建立 |
5.2 采空区复合灾害评价指标分析 |
5.3 采空区复合灾害典型情况评判 |
5.4 高危险情况的确定与分析 |
5.5 本章小结 |
6 瓦斯与煤自燃复合灾害预防措施研究 |
6.1 遗煤自燃防治措施 |
6.2 采空区瓦斯治理措施 |
6.3 防治效果分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 本文创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(6)采空区瓦斯抽采条件下煤自然发火规律及关键防控技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容与目标 |
1.4 研究技术路线 |
2 煤自燃特性研究 |
2.1 煤样成分 |
2.2 煤自燃过程中气体产物特性 |
2.3 煤自燃倾向性研究 |
2.4 煤最短自然发火期 |
2.5 煤自燃过程的产热特征 |
2.6 煤自燃的临界堆积厚度 |
2.7 煤氧化过程中活性官能团分布及变化规律 |
2.8 本章小结 |
3 瓦斯抽采条件下采空区气热环境分析与测试 |
3.1 采空区空间与流场特性 |
3.2 采空区气热环境测试方案 |
3.3 结果及分析 |
3.4 本章小结 |
4 采空区瓦斯抽采条件下流场特征实验研究 |
4.1 相似模拟理论 |
4.2 实验装置 |
4.3 实验方案及实验安全性分析 |
4.4 实验结果与数据分析 |
4.5 本章小结 |
5 瓦斯抽采条件下采空区自然发火规律数值模拟研究 |
5.1 抽采条件下采空区自然发火模型 |
5.2 模型中关键参数取值 |
5.3 几何模型与网格划分 |
5.4 模拟结果及分析 |
5.5 本章小结 |
6 瓦斯抽采条件下综放面采空区煤自燃关键防控技术 |
6.1 采空区惰化技术原理与工艺 |
6.2 CO_2惰化效果数值模拟研究 |
6.3 煤自燃隐患定向综合防控技术 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(7)刘庄矿综采工作面采空区煤自燃防控技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤自燃机理研究现状 |
1.2.2 采空区漏风流场研究现状 |
1.2.3 采空区自燃“三带”研究现状 |
1.2.4 煤自燃防治技术研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 漏风流场及煤自燃理论分析 |
2.1 综放工作面漏风原因分析 |
2.2 遗煤自燃影响因素 |
2.2.1 煤自身理化特性 |
2.2.2 煤体破碎程度 |
2.2.3 漏风强度 |
2.2.4 工作面推进速度 |
2.3 综采面遗煤自燃特点 |
2.3.1 本面采空区自然发火特点 |
2.3.2 相邻、上部采空区煤自燃特点 |
2.3.3 煤巷周边破碎煤体自燃特点 |
2.4 本章小结 |
3 120502工作面通风系统能位测定 |
3.1 120502综采工作面试验区概况 |
3.2 测点布置 |
3.3 测定结果 |
3.3.1 大气参数测定结果 |
3.3.2 主要巷道断面积、风量测定结果 |
3.3.3 能位测定结果 |
3.3.4 主要封闭墙与风门测定结果 |
3.4 本章小结 |
4 综采工作面采空区自燃“三带”研究 |
4.1 120502工作面煤层特征 |
4.2 120502工作面现场布置方案 |
4.2.1 测点布置 |
4.2.2 观测参数及仪器 |
4.3 120502工作面自燃危险区域分析 |
4.3.1 采空区温度分布分析 |
4.3.2 采空区指标气体浓度分析 |
4.4 采空区遗煤自燃“三带”划分 |
4.4.1 采空区遗煤自燃“三带”划分条件 |
4.4.2 采空区自燃危险区域划分方法和步骤 |
4.5 120502工作面采空区煤自燃“三带”范围 |
4.6 本章小结 |
5 “三位一体”综采采空区火灾防控技术研究 |
5.1 束管监测与预报系统 |
5.1.1 火灾束管监测系统设计 |
5.1.2 光纤测温系统设计 |
5.1.3 指标气体监控系统设计 |
5.2 掘进防火技术措施 |
5.3 外围系统堵漏及均压技术 |
5.4 采空区综合防火技术 |
5.4.1 灌浆防灭火系统设计及应用 |
5.4.2 注氮防灭火系统设计及应用 |
5.4.3 三相泡沫注浆防火系统设计及应用 |
5.4.4 采空区注液态CO2 技术 |
5.4.5 通风均压系统设计 |
5.5 防火措施效果评估 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(8)大柳塔矿煤自燃规律及防灭火技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤炭自燃机理 |
1.2.2 煤自燃性鉴定与评价 |
1.2.3 煤自燃预报技术 |
1.2.4 煤自燃防治技术 |
1.2.5 煤自燃区域判定 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 大柳塔矿概况及煤自燃特点 |
2.1 地质概况 |
2.1.1 井田地质 |
2.1.2 构造与断层 |
2.2 水文地质 |
2.2.1 地表水文 |
2.2.2 含(隔)水层特征 |
2.2.3 水文地质类型及其复杂程度 |
2.3 煤层及煤质 |
2.4 开拓开采及通风 |
2.5 采空区自燃影响因素 |
2.5.1 采空区遗煤分布情况 |
2.5.2 采空区漏风情况 |
2.5.3 周边小窑自燃影响 |
2.6 本章小结 |
3 煤自燃特性及指标优选 |
3.1 自燃倾向性鉴定 |
3.1.1 鉴定方法 |
3.1.2 鉴定结果 |
3.2 煤自燃标志气体指标 |
3.2.1 标志气体指标优选方法 |
3.2.2 标志气体指标分析 |
3.2.3 标志气体指标结论 |
3.3 煤层自然发火期测试 |
3.3.1 测试原理 |
3.3.2 数学模型 |
3.3.3 试验方法 |
3.3.4 计算结果 |
3.4 氧浓度对煤自燃的影响 |
3.4.1 实验原理 |
3.4.2 实验装置 |
3.4.3 测试结果 |
3.5 本章小结 |
4 采空区煤自燃危险区域判定 |
4.1 自燃“三带”范围影响因素 |
4.2 采空区自燃“三带”测定 |
4.2.1 采空区自燃“三带”测定方案 |
4.2.2 采空区自燃“三带”分布 |
4.3 采空区自燃“三带”数值模拟 |
4.3.1 数值模拟软件 |
4.3.2 采空区渗流场与扩散模型 |
4.3.3 数值模拟参数确定 |
4.3.4 采空区自燃“三带”数值模拟 |
4.4 最小安全推进速度 |
4.5 本章小结 |
5 采空区自燃防治技术 |
5.1 火灾监测措施 |
5.1.1 工作面气体监测 |
5.1.2 采空区气体监测 |
5.2 注浆防灭火技术 |
5.2.1 注浆方法 |
5.2.2 制浆材料及设备 |
5.2.3 浆液参数 |
5.2.4 注浆安全技术措施 |
5.3 注氮防灭火技术 |
5.3.1 惰化指标 |
5.3.2 注氮量计算 |
5.3.3 注氮工艺 |
5.3.4 注氮注意事项 |
5.4 堵漏防灭火技术 |
5.5 本章总结 |
6 活鸡兔井12315 工作面防灭火实践 |
6.1 活井12315 综采面概况 |
6.2 工作面防灭火系统 |
6.2.1 防灭火设施 |
6.2.2 回采防火要求 |
6.2.3 注浆注氮系统 |
6.2.4 采空区气体监测系统 |
6.3 工作面漏风情况 |
6.4 高温异常经过及原因分析 |
6.5 高温区域治理技术措施 |
6.6 高温区域治理效果评价 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)老空区与外界气体交换规律及瓦斯爆炸防控理论与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地面大气参数对井下大气和瓦斯涌出的影响研究 |
1.2.2 采空区呼吸现象及防控技术研究 |
1.2.3 采空区瓦斯爆炸防治研究 |
1.2.4 巷道瓦斯扩散规律研究 |
1.2.5 需进一步研究的问题 |
1.3 研究内容及研究方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法与技术路线 |
2 老空区“呼吸”现象特征研究 |
2.1 老空区“呼吸”现象产生机理 |
2.1.1 影响因素分析 |
2.1.2 产生机制 |
2.1.3 老空区与外界的气体交换 |
2.2 现场测试 |
2.2.1 现场概况 |
2.2.2 现场测试方案 |
2.2.3 现场测试结果与分析 |
2.3 相似模拟实验 |
2.3.1 实验系统及实验方案 |
2.3.2 实验结果与分析 |
2.4 本章小结 |
3 老空区气体浓度变化及爆炸危险性分析 |
3.1 封闭气体浓度变化分析 |
3.1.1 数学模型 |
3.1.2 模型的应用与分析 |
3.2 老空区气体爆炸危险性分析 |
3.2.1 爆炸性危险性评价的基本理论 |
3.2.2 “呼气”状态下老空区气体爆炸危险性分析 |
3.2.3 “吸气”状态下老空区气体爆炸危险性分析 |
3.3 老空区瓦斯释放管路设计 |
3.4 本章小结 |
4 老空区“呼吸”现象防治原理 |
4.1 释放区域瓦斯扩散范围分析 |
4.1.1 数学模型 |
4.1.2 物理模型及网格划分 |
4.1.3 数值模拟结果与分析 |
4.2 瓦斯释放调控思路与准则 |
4.2.1 调控参数与调控思路 |
4.2.2 调控准则 |
4.3 本章小结 |
5 调控系统研制及现场应用 |
5.1 自动调控系统设计原理 |
5.2 自动调控系统的设备研究 |
5.2.1 控制信号传感器选型 |
5.2.2 电动阀门控制设备 |
5.2.3 PLC电路控制系统 |
5.2.4 人机界面组态程序设计 |
5.2.5 释放管道瓦斯监测及抑爆系统 |
5.3 现场应用与调控效果分析 |
5.3.1 自动控制系统运行效果考察 |
5.3.2 瓦斯释放对邻近工作面回风流瓦斯浓度的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)抽采条件下采空区自燃特性数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 瓦斯抽采数值模拟研究现状 |
1.2.2 采空区遗煤自燃发火数值模拟研究现状 |
1.2.3 抽采条件下采空区自燃发火数值模拟研究现状 |
1.3 研究方案 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 关键问题与创新点 |
1.3.4 技术路线和实验方案 |
第2章 瓦斯抽采与煤自燃耦合作用分析 |
2.1 煤炭自燃影响因素 |
2.2 煤自燃特点及其规律 |
2.2.1 煤的自燃发火特点 |
2.2.2 高瓦斯煤层自燃规律 |
2.3 采空区自燃“三带”划分 |
2.4 瓦斯抽采理论分析 |
2.4.1 瓦斯抽采方法 |
2.4.2 瓦斯运移规律 |
2.5 采空区内瓦斯抽采与煤自燃的耦合分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 实验室参数测定 |
3.1 工业分析 |
3.2 真密度测定 |
3.3 瓦斯吸附特性 |
3.4 综合热分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 采空区数值模拟参数的设定 |
4.1 数学模型建立 |
4.1.1 流场数学模型 |
4.1.2 氧浓度场数学模型 |
4.1.3 温度场数学模型 |
4.2 模型和边界条件的设定 |
4.2.1 模型的建立 |
4.2.2 参数的设定 |
4.2.3 初始条件与边界条件的设置 |
4.3 模型的验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 不同抽采条件下采空区自燃特性数值模拟研究 |
5.1 埋管长度的确定 |
5.1.1 流场模拟结果分析 |
5.1.2 氧浓度场模拟结果分析 |
5.1.3 埋管长度优化分析 |
5.2 埋管半径的确定 |
5.2.1 流场模拟结果分析 |
5.2.2 氧浓度场模拟结果分析 |
5.2.3 埋管半径优化分析 |
5.3 不同抽采负压下氧浓度场模拟结果分析 |
5.3.1 抽采前采空区自燃“三带”范围的划分 |
5.3.2 抽采后采空区自燃“三带”变化规律 |
5.3.3 综采工作面采空区极限推进速度 |
5.4 不同抽采负压下温度场模拟结果分析 |
5.4.1 抽采前温度场模拟结果分析 |
5.4.2 抽采后温度场模拟结果分析 |
5.5 不同抽采负压下流场模拟结果分析 |
5.5.1 抽采前流场模拟结果分析 |
5.5.2 抽采后流场模拟结果分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 采空区安全技术措施 |
6.1 采空区防灭火技术 |
6.1.1 预防性灌浆技术 |
6.1.2 阻化剂技术 |
6.1.3 注氮技术 |
6.1.4 束管监测技术 |
6.2 采空区防灭火管理措施 |
6.2.1 瓦斯管理 |
6.2.2 防火管理 |
6.2.3 通风管理 |
6.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
四、采空区煤层自然发火的综合治理(论文参考文献)
- [1]东川煤矿隐蔽致灾因素探查及防治[J]. 刘建平. 陕西煤炭, 2021(05)
- [2]地下煤层自燃何时休?[J]. 陈瑞锋. 科学新闻, 2021(02)
- [3]煤自燃过程特性及防治技术研究进展[J]. 秦波涛,仲晓星,王德明,辛海会,史全林. 煤炭科学技术, 2021(01)
- [4]白洞矿井综采采空区遗煤自燃防治技术研究与应用[D]. 焦世雄. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [5]阳煤一矿综放面采空区复合灾害危险性评价及预防措施研究[D]. 连瑞锋. 中国矿业大学, 2020
- [6]采空区瓦斯抽采条件下煤自然发火规律及关键防控技术研究[D]. 李光. 山东科技大学, 2019(03)
- [7]刘庄矿综采工作面采空区煤自燃防控技术研究[D]. 梅胜凯. 安徽理工大学, 2019(01)
- [8]大柳塔矿煤自燃规律及防灭火技术研究[D]. 陈纪兵. 西安科技大学, 2019(01)
- [9]老空区与外界气体交换规律及瓦斯爆炸防控理论与应用[D]. 彭斌. 中国矿业大学(北京), 2019(10)
- [10]抽采条件下采空区自燃特性数值模拟研究[D]. 吴怡. 华北理工大学, 2019(01)