本文主要研究内容
作者张长山（2019）在《近距离煤层群复合采空区煤自燃时空演化与防控技术研究》一文中研究指出：我国近距离煤层群复合采空区煤自然发火问题严重,对矿井安全生产威胁很大,是煤矿安全领域的研究重点与难点。论文根据双鸭山矿区复合采空区现场实际条件,针对近距离煤层群复合采空区内遗煤反复氧化及浸水风干等特点,研究并提出了近距离煤层复合采空区煤自燃机理、自燃特性参数及气体变化规律的多种计算分析方法;构建了工作面动态推进条件下,复合采空区煤自燃的模型,通过数值模拟掌握了复合采空区上、下煤层开采过程中温度场的时空演化规律,从而实现了对其自燃过程的预测及超前预报。在此基础上构建了以堵漏、控风与快速惰化降温为一体的近距离煤层复合采空区煤自燃防治的综合方法。主要取得了以下研究成果:(1)复合采空区遗煤反复氧化,致使其自燃机理和过程呈现特殊性。对比分析了原煤样及预氧化煤样自燃规律和特性。结果表明:预氧化煤体自燃过程CO、C2H4、耗氧量等指标发生突变的时刻较原煤提前近50%。表观活化能减少40%,绝热自然发火期缩短近1/2时间。(2)分析了预氧化程度对煤自燃过程的影响得出:不同预氧化程度煤样的TG曲线变化趋势基本一致。随着预氧化程度的加深,相比于原煤,二次氧化煤样的自燃特征温度呈现先降低后增加趋势,预氧化煤在低温阶段的氧化反应速率更快,升温速率更快;不同预氧化程度热解过程中的主要气体产物为CO、CO2和H2O,其逸出气体量随着温度的升高呈现先增加后降低趋势。在燃点温度(410-420℃)之前,随着预氧化程度的加深,气体产物呈现先增加后降低趋势;在燃点温度之后则基本不变。(3)煤体经过水浸并风干后,其比表面积显著增大、孔隙、裂隙结构更为发育,导致煤与氧气接触机会增多,吸氧量增大,低温阶段的煤氧化放热量增加。同时,浸水干燥后煤样表面的含氧官能团、脂肪烃类基团数量均高于原煤样。这些变化导致煤体浸水风干后自燃倾向性增强。(4)大型煤自然发火实验表明,浸水煤体自然升温过程可分为三个阶段即低温氧化阶段、水分蒸发阶段、加速氧化阶段,而复燃过程由缓慢氧化过程和加速氧化过程组成,不论哪个阶段,复燃过程的升温速率均大于初次自燃过程,且浸水-干燥后煤样的自然发火期比初次自燃降低了 1/3。低温阶段,浸水风干煤样的CO、C2H4等气体的产生速率低于原煤样。(5)采用移动坐标方法,建立了复合采空区煤自燃耦合模型,实现了复合采空区煤自燃过程的动态模拟。依据温度场分布特征并结合现场数据,得到复合采空区自燃危险区域具有明显的沿漏风通道分布的特征,并且自燃易发生在靠近开采煤层进风一侧的本煤层及顶部煤层采空区位置;开采煤层推进度加快会造成上部采空区高温区域显著缩小。结合最短自然发火期和高温区域范围的变化特点,确定东荣二矿南二采区复合煤层的最小推进度为3m/d。(6)根据复合采空区煤层自燃特点和规律,提出了“堵-惰-降”相结合的复合采空区综合防灭火技术方案,即通过密闭封堵加固、均压,钻孔压注复合胶体材料,注液态二氧化碳等方法有效治理了东荣二矿近距离煤层群复合采空区煤柱的自然发火,从而构建了复合采空区煤自燃防控的关键技术体系。论文研究成果对于掌握近距离煤层复合采空区自燃特征、隐患识别与定位以及防治关键技术具有重要的参考和实践应用价值。
Abstract
wo guo jin ju li mei ceng qun fu ge cai kong ou mei zi ran fa huo wen ti yan chong ,dui kuang jing an quan sheng chan wei xie hen da ,shi mei kuang an quan ling yu de yan jiu chong dian yu nan dian 。lun wen gen ju shuang ya shan kuang ou fu ge cai kong ou xian chang shi ji tiao jian ,zhen dui jin ju li mei ceng qun fu ge cai kong ou nei wei mei fan fu yang hua ji jin shui feng gan deng te dian ,yan jiu bing di chu le jin ju li mei ceng fu ge cai kong ou mei zi ran ji li 、zi ran te xing can shu ji qi ti bian hua gui lv de duo chong ji suan fen xi fang fa ;gou jian le gong zuo mian dong tai tui jin tiao jian xia ,fu ge cai kong ou mei zi ran de mo xing ,tong guo shu zhi mo ni zhang wo le fu ge cai kong ou shang 、xia mei ceng kai cai guo cheng zhong wen du chang de shi kong yan hua gui lv ,cong er shi xian le dui ji zi ran guo cheng de yu ce ji chao qian yu bao 。zai ci ji chu shang gou jian le yi du lou 、kong feng yu kuai su duo hua jiang wen wei yi ti de jin ju li mei ceng fu ge cai kong ou mei zi ran fang zhi de zeng ge fang fa 。zhu yao qu de le yi xia yan jiu cheng guo :(1)fu ge cai kong ou wei mei fan fu yang hua ,zhi shi ji zi ran ji li he guo cheng cheng xian te shu xing 。dui bi fen xi le yuan mei yang ji yu yang hua mei yang zi ran gui lv he te xing 。jie guo biao ming :yu yang hua mei ti zi ran guo cheng CO、C2H4、hao yang liang deng zhi biao fa sheng tu bian de shi ke jiao yuan mei di qian jin 50%。biao guan huo hua neng jian shao 40%,jue re zi ran fa huo ji su duan jin 1/2shi jian 。(2)fen xi le yu yang hua cheng du dui mei zi ran guo cheng de ying xiang de chu :bu tong yu yang hua cheng du mei yang de TGqu xian bian hua qu shi ji ben yi zhi 。sui zhao yu yang hua cheng du de jia shen ,xiang bi yu yuan mei ,er ci yang hua mei yang de zi ran te zheng wen du cheng xian xian jiang di hou zeng jia qu shi ,yu yang hua mei zai di wen jie duan de yang hua fan ying su lv geng kuai ,sheng wen su lv geng kuai ;bu tong yu yang hua cheng du re jie guo cheng zhong de zhu yao qi ti chan wu wei CO、CO2he H2O,ji yi chu qi ti liang sui zhao wen du de sheng gao cheng xian xian zeng jia hou jiang di qu shi 。zai ran dian wen du (410-420℃)zhi qian ,sui zhao yu yang hua cheng du de jia shen ,qi ti chan wu cheng xian xian zeng jia hou jiang di qu shi ;zai ran dian wen du zhi hou ze ji ben bu bian 。(3)mei ti jing guo shui jin bing feng gan hou ,ji bi biao mian ji xian zhe zeng da 、kong xi 、lie xi jie gou geng wei fa yo ,dao zhi mei yu yang qi jie chu ji hui zeng duo ,xi yang liang zeng da ,di wen jie duan de mei yang hua fang re liang zeng jia 。tong shi ,jin shui gan zao hou mei yang biao mian de han yang guan neng tuan 、zhi fang ting lei ji tuan shu liang jun gao yu yuan mei yang 。zhe xie bian hua dao zhi mei ti jin shui feng gan hou zi ran qing xiang xing zeng jiang 。(4)da xing mei zi ran fa huo shi yan biao ming ,jin shui mei ti zi ran sheng wen guo cheng ke fen wei san ge jie duan ji di wen yang hua jie duan 、shui fen zheng fa jie duan 、jia su yang hua jie duan ,er fu ran guo cheng you huan man yang hua guo cheng he jia su yang hua guo cheng zu cheng ,bu lun na ge jie duan ,fu ran guo cheng de sheng wen su lv jun da yu chu ci zi ran guo cheng ,ju jin shui -gan zao hou mei yang de zi ran fa huo ji bi chu ci zi ran jiang di le 1/3。di wen jie duan ,jin shui feng gan mei yang de CO、C2H4deng qi ti de chan sheng su lv di yu yuan mei yang 。(5)cai yong yi dong zuo biao fang fa ,jian li le fu ge cai kong ou mei zi ran ou ge mo xing ,shi xian le fu ge cai kong ou mei zi ran guo cheng de dong tai mo ni 。yi ju wen du chang fen bu te zheng bing jie ge xian chang shu ju ,de dao fu ge cai kong ou zi ran wei xian ou yu ju you ming xian de yan lou feng tong dao fen bu de te zheng ,bing ju zi ran yi fa sheng zai kao jin kai cai mei ceng jin feng yi ce de ben mei ceng ji ding bu mei ceng cai kong ou wei zhi ;kai cai mei ceng tui jin du jia kuai hui zao cheng shang bu cai kong ou gao wen ou yu xian zhe su xiao 。jie ge zui duan zi ran fa huo ji he gao wen ou yu fan wei de bian hua te dian ,que ding dong rong er kuang na er cai ou fu ge mei ceng de zui xiao tui jin du wei 3m/d。(6)gen ju fu ge cai kong ou mei ceng zi ran te dian he gui lv ,di chu le “du -duo -jiang ”xiang jie ge de fu ge cai kong ou zeng ge fang mie huo ji shu fang an ,ji tong guo mi bi feng du jia gu 、jun ya ,zuan kong ya zhu fu ge jiao ti cai liao ,zhu ye tai er yang hua tan deng fang fa you xiao zhi li le dong rong er kuang jin ju li mei ceng qun fu ge cai kong ou mei zhu de zi ran fa huo ,cong er gou jian le fu ge cai kong ou mei zi ran fang kong de guan jian ji shu ti ji 。lun wen yan jiu cheng guo dui yu zhang wo jin ju li mei ceng fu ge cai kong ou zi ran te zheng 、yin huan shi bie yu ding wei yi ji fang zhi guan jian ji shu ju you chong yao de can kao he shi jian ying yong jia zhi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西安科技大学的张长山，发表于刊物西安科技大学2019-09-30论文，是一篇关于复合采空区论文,煤自燃论文,二次氧化论文,高温区域论文,防灭火技术论文,西安科技大学2019-09-30论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自西安科技大学2019-09-30论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：复合采空区论文; 煤自燃论文; 二次氧化论文; 高温区域论文; 防灭火技术论文; 西安科技大学2019-09-30论文;